Innovantes #4 : Fabriquer des diamants en laboratoire

Posté le 8 décembre 2020
par Alexandra VÉPIERRE dans Innovations sectorielles

Dans sa série Innovantes, Techniques de l’Ingénieur rencontre des chercheuses, entrepreneuses, ingénieures à l’origine d'innovations technologiques. Alix Gicquel a fondé la start-up Diam Concept en 2016 et produit des diamants de culture, éthiques et écoresponsables.

Tout le long de sa carrière, Alix Gicquel s’est concentrée sur les plasmas et les diamants. Professeure à l’Université Sorbonne Paris Nord, elle a créé la première équipe en France travaillant sur l’élaboration de diamants par plasma. En 2016, elle a fondé sa start-up Diam Concept afin de créer des diamants en laboratoire à destination de la joaillerie. Elle envisage également de fabriquer à terme des diamants pour la haute technologie.

Fabrication en laboratoire

Afin de fabriquer les diamants, Alix Gicquel et son équipe partent de germes de diamant monocristallin. « On met ces petits germes sur un porte-substrat et on insère ce porte-substrat dans un plasma, donc un gaz ionisé. Le plasma est créé avec de l’hydrogène et un peu de méthane car il faut du carbone pour faire du diamant. Puis on envoie de l’énergie micro-ondes et au bout de 3 semaines à 1 mois et demi en fonction du type de diamant que l’on veut faire, on sort des parallélépipèdes de diamants. Le polycristallin qui entoure le diamant est ensuite découpé au laser, puis on envoie le diamant chez un tailleur », explique la fondatrice de Diam Concept.

Différentes entreprises existent à travers le monde et utilisent soit la même technique, soit la technique de haute pression haute température, qui mime ce qu’il se passe sous terre.

Les germes de diamant sont placés dans le réacteur à plasma.

Germes de diamants.

Une démarche écoresponsable

Les diamants de culture ont exactement la même composition que les diamants naturels. De ce fait, leurs propriétés sont équivalentes. Passer par les laboratoires permet, selon Alix Gicquel, d’avoir une démarche plus éthique et écoresponsable. En effet, les diamants naturels sont récupérés dans des mines, qui sont particulièrement polluantes même si certaines font aujourd’hui des efforts à ce sujet, et impliquent de nombreux déplacements à travers le monde.

Elle revendique également le made in France même si pour l’instant, toutes les étapes n’ont pas encore lieu dans l’Hexagone. Les diamants sont produits dans leur laboratoire, puis taillés soit en France, soit en Inde. En effet, peu de tailleurs de diamants existent en France, c’est pourquoi Diam Concept a pour ambition d’accompagner un tailleur afin qu’il se développe et puisse avoir des rendements suffisants. Les diamants sont ensuite certifiés à l’International Gemological Institute en Belgique et enfin vendus à la joaillerie. La fondatrice de Diam Concept évalue le taux de carbone produit par sa démarche à moins de 20 kg de CO2 par carat contre 160 kg à 1 tonne de CO2 par carat pour les diamants de mine.

La réduction des déplacements explique également la baisse du prix. Même si les études ont démontré que le diamant de culture est produit avec un prix supérieur à l’extraction de diamants, la relation est ensuite quasiment directe avec le joaillier et il y a donc beaucoup moins d’intermédiaires. C’est pourquoi les diamants produits par Diam Concept sont vendus à environ -30 % par rapport aux diamants de mine.

Alix Gicquel et son équipe sont en phase de R&D et travaillent pour deux acheteurs. L’industrialisation est prévue pour 2021.

Étude du diamant produit au microscope.

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