Vladislav Zhdanov é professor na Escola Superior de Economia da Universidade Nacional de Investigação e vencedor do concurso nacional "Líderes da Rússia".
Vladislav Zhdanov tem formação académica em física. Licenciou-se na Universidade Estatal dos Urais (Física Geral e Molecular), na Academia Diplomática do Ministério dos Negócios Estrangeiros da Federação Russa, na City University de Londres, bem como na Universidade de Oxford e na Academia Presidencial Russa de Economia Nacional e Administração Pública (RANEPA).
É autor de mais de 50 trabalhos de investigação e artigos científicos em física aplicada, economia e filosofia publicados nas principais revistas russas e estrangeiras.
Trabalhou como Vice-Presidente da empresa ALROSA e como Conselheiro do Diretor-Geral da empresa Russian Railways.
Vladislav Zhdanov falou à Rough&Polished sobre a nova investigação na síntese de diamantes, as perspectivas de utilização de materiais de carbono e as tendências na divisão dos mercados de diamantes naturais e sintéticos.
O Gemological Institute of America (GIA) colocou uma ligação no seu sítio Web para a sua investigação sobre a ecologia da extração e síntese de diamantes - isto pode ser considerado um reconhecimento?
Vamos esperar pelo Prémio Nobel - estou a brincar, claro - mas o facto de o GIA ter prestado atenção à nossa investigação A A Comparative Analysis of Energy and Water Consumption of Mined versus Synthetic Diamonds apenas enfatiza o interesse da comunidade profissional nos aspectos ambientais da produção de diamantes. E este interesse não é expresso apenas pela comunidade profissional, porque os consumidores de jóias com diamantes, e especialmente a geração mais jovem, querem compreender como as actividades dos produtores de diamantes cumprem os requisitos ambientais. Os colegas do GIA compreendem estas tendências melhor do que ninguém. Penso que isto explica o seu interesse nesta questão, incluindo o seu interesse na nossa investigação.
Em que estão a trabalhar agora? Que outras questões são de interesse para a sua equipa de investigação?
Para os meus colegas e para mim, os diamantes são apenas uma das muitas formas alotrópicas do carbono, embora seja uma forma muito interessante. A nossa investigação é mais vasta: em particular, desde a nossa entrevista à Rough&Polished, o nosso artigo foi publicado em janeiro de 2023 sobre a medição da condutividade térmica das nano-paredes de carbono, cuja síntese ocorre no mesmo tipo de reactores CVD que são utilizados para a síntese do diamante. E vários artigos estão a ser analisados pelos conselhos editoriais. Um deles é o artigo que anunciei na última entrevista, que compara os custos de capital necessários para a extração de diamantes em bruto e a síntese de diamantes calculados para uma unidade de produção; no nosso caso, é para um quilate de diamantes em bruto. Sabe, a extração de diamantes ainda mantém as suas posições em termos de eficiência de custos, pelo menos nos actuais níveis de desempenho das tecnologias de síntese HPHT e MP CVD.
A investigação e o trabalho científico em curso podem afetar significativamente o desenvolvimento de novas áreas de aplicação das tecnologias diamantíferas e alargar o âmbito de aplicação dos materiais de carbono ou dos materiais baseados em diamantes sintéticos?
Atualmente, as tecnologias quânticas estão a ser ativamente desenvolvidas utilizando diamantes brutos, entre outras coisas, como memória quântica. Recomendo a leitura de um artigo (Experimental Demonstration of Memory-Enhanced Quantum Communication) de um grupo internacional de autores publicado na prestigiada revista Nature; além disso, os investigadores do Instituto de Física Aplicada de Nizhny Novgorod realizam ativamente experiências com a memória quântica. Permitam-me que tente explicar como isto funciona e o que têm os diamantes em bruto a ver com o assunto, e peço à comunidade académica que me perdoe a simplificação excessiva.
Assim, temos um fotão a mover-se à velocidade da luz num determinado estado quântico que deve ser recordado para operações subsequentes com esta informação. Como é que isto pode ser feito? Como registar a informação sobre um único fotão de massa zero em repouso que se move à máxima velocidade possível?
É muito simples: dada a natureza ondulatória de um fotão, "capturamo-lo" com um feixe de outros fotões para obter uma onda "estacionária". Estou certo de que todos os leitores já viram uma onda "estacionária" quando atiraram pedras à água. As ondas circulares que divergem de cada uma das pedras atiradas à água e se intersectam entre si formam uma onda estacionária, que é relativamente estável. Na verdade, se substituirmos as pedras por fotões, podemos imaginar como funciona.
A propósito, quando chego a casa depois da meia-noite, tenho muitas vezes de explicar aos meus filhos o que faço no meu trabalho e eles compreendem perfeitamente o caso do lançamento de pedras (tento ao máximo transmitir-lhes a minha paixão científica pelos diamantes).
Mas voltemos da pedagogia à física: tendo recebido uma onda estacionária, fixamos os seus parâmetros para resolver o problema de registar o estado de um "fantasma" que passa. Tendo em conta as propriedades ópticas e mecânicas únicas do diamante, bem como as suas propriedades como semicondutor e condutor de calor, é óbvio que o diamante é um dos materiais mais promissores para utilização em elementos de memória quântica.
Que desafios enfrenta atualmente a comunidade científica? Quais são os temas mais prometedores?
Conforme já respondi anteriormente, em certa medida, à sua pergunta: é claro que o desenvolvimento das tecnologias quânticas constitui uma mudança de paradigma, porque as comunicações, os computadores e os sensores quânticos já se tornaram coisas da atualidade. Grande parte da atenção da comunidade científica está centrada na física quântica e nas tecnologias aplicadas nela baseadas, e os diamantes encontram a sua aplicação em quase todos os domínios devido às suas características físicas únicas. Parafraseando os famosos versos do poeta russo Nekrasov, um "diamante pode parar um fotão 'galopante' e pode entrar no plasma em chamas" - não consigo sequer imaginar tecnologias quânticas sem a utilização de diamantes. É um material muito procurado.
Quanto à síntese do diamante, há novidades neste domínio? Os métodos de síntese não foram alterados, mas os processos podem ser constantemente melhorados para aumentar a eficiência da produção. A redução do custo do diamante sintético é possível?
Na minha opinião, durante o ano que passou desde a nossa última entrevista, não se registaram avanços fundamentais na síntese - ou os meus colegas e eu não os notámos. O desenvolvimento das tecnologias HPHT continua, e o volume dos reactores internos de crescimento de diamantes aumenta. As tecnologias de síntese CVD também estão a ser melhoradas e os diamantes com dezenas de quilates já são comuns. Sei que alguns dos meus colegas lançaram as bases científicas sérias nas tecnologias de síntese híbrida, mas por razões éticas, não entrarei em pormenores. Vamos esperar pelas suas publicações oficiais - prometo que terei todo o gosto em comentá-las imediatamente na vossa agência de informação e análise Rough&Polished. Esta é uma tecnologia híbrida muito interessante.
A propósito, o custo da produção de diamantes sintéticos com qualidade de gema é atualmente bastante acessível, e parece-me que a principal luta agora é pelo tamanho, porque quanto maior for o tamanho, mais áreas de aplicação para os diamantes em bruto estarão disponíveis.
Será que isto vai aumentar a concorrência entre os diamantes naturais e os diamantes cultivados em laboratório? Ou será que as áreas de aplicação dos diamantes sintéticos e naturais acabarão por se separar; assim, os diamantes naturais serão utilizados no fabrico de jóias e os sintéticos serão utilizados em equipamento médico, ótica e noutras áreas de aplicação industrial?
Se falarmos de áreas de aplicação, é absolutamente óbvio para mim que os diamantes naturais são belos, com a sua história de milhões de anos, singularidade e individualidade. Considerando o facto de se prever uma diminuição da sua produção, bem como o esgotamento dos recursos e das muitas condições necessárias para a formação de um diamante bruto nas entranhas da Terra, um diamante natural é um prémio que uma pessoa recebe da natureza, ou melhor ainda, conquista da natureza. E nem sempre é o primeiro prémio. As características dos diamantes extraídos, mesmo das pedras de qualidade de gema, são muito diferentes, assim como as características dos diamantes lapidados a partir deles - dos diamantes de cor fantasia aos incolores na gama de cores de D a Z, com claridades do melhor IF a I3 (quanto às inclusões), das pedras preciosas não fluorescentes às altamente fluorescentes. E em cada caso, é claro, o tamanho importa, assim como a qualidade do corte. Todas estas variáveis afectam o preço do diamante, dando a quase todos os compradores a possibilidade de escolher um diamante de acordo com o seu orçamento.
A síntese é um processo tecnológico controlado. Qualquer tecnologia melhora com o tempo, aumenta de escala e é utilizada para produção em massa, e o custo do produto tecnológico diminui. Basta recordar o preço dos primeiros televisores de plasma e LCD e dos primeiros telemóveis (na altura, apenas telefones por satélite). A vantagem dos diamantes sintéticos reside na repetibilidade das características especificadas e na capacidade de controlar essas características. Isto é importante para aplicações industriais em ótica e tecnologia de ponta. Não tenho dúvidas de que a síntese de diamantes se vai desenvolver porque a ciência, e mais tarde a indústria, vai precisar de novos metamateriais, e estes não podem ser obtidos através da extração mineira. A perspetiva de aumentar o diâmetro das prensas HPHT e o tamanho da semente para a síntese CVD garantirá um aumento da produtividade. No futuro, será igualmente possível tentar obter um aumento significativo da potência de emissão dos reactores CVD. O potencial das aplicações industriais dos diamantes sintéticos dependerá exponencialmente das novas realizações tecnológicas no domínio da síntese e abrirá novos nichos prometedores e importantes para a utilização dos diamantes sintéticos.
Apesar de todos os esforços dos comerciantes de diamantes sintéticos, que salientam de todas as formas possíveis que as pedras preciosas sintéticas são "amigas do ambiente", por que razão os compradores de jóias continuam a preferir as pedras preciosas naturais, apesar da diferença significativa de preço entre os diamantes naturais e os diamantes sintéticos polidos e, ao mesmo tempo, da sua absoluta identidade visual e química?
De facto, o mercado dos diamantes cultivados em laboratório e dos diamantes naturais já está dividido pelas políticas de preços dos seus distribuidores, apesar das características físicas completamente idênticas destes diamantes.
Recentemente, passei muito tempo na galeria de arte, a olhar para um dos originais dos quadros do Quadrado Negro de Kazimir Malevich. Não será difícil para qualquer um dos nossos leitores copiar este quadro; basta manter as proporções de branco e preto (a propósito, fiquei surpreendido ao saber que as áreas dos campos branco e preto de Malevich são idênticas, até os físicos precisam de ir a uma galeria de arte de vez em quando, isto é interessante).
No entanto, duvido que o preço da réplica do Quadrado Negro seja comparável ao do original - talvez seja o mesmo caso do mercado dos diamantes: a história é importante para o comprador, embora não seja um facto que a história dos diamantes naturais seja mais interessante do que a dos seus homólogos CVD, "nascidos" no plasma de hidrogénio e metano. Atualmente, os fabricantes de diamantes sintéticos com qualidade de gema também procuram novas estratégias de marketing e soluções criativas para descrever as vantagens de escolher diamantes cultivados em laboratório. Como corretamente observou, o facto de ser amigo do ambiente é uma das jogadas de marketing. Como as minhas pesquisas mostraram, não seria inteiramente justo dizer que a síntese é uma tecnologia absolutamente "verde".
Mas deixemos espaço para a criatividade dos profissionais de marketing e o direito de escolha dos consumidores. A compra de uma peça de joalharia é sempre uma escolha emocional. É importante qual a emoção que os profissionais de marketing colocarão no conceito de promoção de diamantes polidos sintéticos ou naturais, quais os sinais de alerta que utilizarão para convencer os compradores a escolher as jóias de que necessitam.
Na sua opinião, até que ponto Pavel Marinychev, o novo Diretor Executivo da ALROSA, está imerso nos aspectos ambientais da produção de diamantes?
Conheço o Pavel há muito tempo; ele tem uma vasta experiência de gestão. Tanto quanto me lembro, as questões ambientais sempre estiveram entre as suas prioridades. Especialmente, considerando que a República de Sakha (Yakutia), o principal local de produção da ALROSA para a extração de diamantes, é também a terra natal de Pavel Marinychev. Devido à sua experiência, Pavel compreende muito bem a singularidade do ecossistema de Yakutia e aprecia-o muito, bem como a sua fragilidade e beleza, e estou certo de que o valoriza muito.
O que é que os diamantes significam para si? São uma estrutura de carbono cientificamente atractiva ou são, antes de mais, belas pedras preciosas que cativam os corações das mulheres?
Esta é uma pergunta difícil para mim. Como comparar categorias completamente diferentes? Durante o meu trabalho na ALROSA, tive a oportunidade de ver diamantes incrivelmente bonitos e fascinantes. Tanto pedras preciosas em bruto como polidas. Eram magníficos e não era possível não apreciar a sua beleza.
Como cientista, vejo o potencial das estruturas de carbono e, acreditem, são também maravilhosas nas suas propriedades e características, na sua capacidade de dar à humanidade um avanço qualitativo colossal nas tecnologias.
Se pudesse exprimir a sua visão do futuro dos diamantes numa só palavra, qual seria?
Possibilidade. A possibilidade de escolha: diamantes sintéticos ou naturais, a possibilidade de extrair ou sintetizar diamantes. A possibilidade de utilizar os diamantes para muitas aplicações. A possibilidade de fazer uma mulher feliz ao dar-lhe de presente uma joia com diamantes. A possibilidade de utilizar os diamantes em tecnologias de ponta. Sim, talvez, se o expressarmos de forma sucinta e numa só palavra, que seja a palavra "possibilidade".
Galina Semyonova para a Rough&Polished
