Le processus fascinant de création de saphirs cultivés en laboratoire

Les saphirs sont prisés depuis des siècles. Leur beauté et leur dureté en font des pierres précieuses de choix pour la joaillerie. Cependant, la demande dépasse depuis longtemps l'offre naturelle. En effet, le corindon de qualité gemme, qui comprend les saphirs et les rubis, est plus rare que le diamant. Sans surprise, les saphirs et les rubis furent parmi les premières pierres précieuses à être synthétisées il y a plus d'un siècle. Aujourd'hui encore, certains des procédés technologiques utilisés à l'époque pour la synthèse des saphirs sont employés par les fabricants.

Comment sont fabriqués les saphirs cultivés en laboratoire ?

Que ce soit sous terre ou en laboratoire, les pierres précieuses cristallines se forment lorsque des combinaisons adéquates de minéraux interagissent dans des conditions chimiques et physiques spécifiques. Bien entendu, les principaux avantages de la synthèse de gemmes en laboratoire (du point de vue du fabricant) sont les économies de temps et d'argent. En laboratoire, les fabricants peuvent contrôler, voire accélérer, les processus chimiques et physiques, et combiner des minéraux rares à l'état naturel. De fait, les laboratoires peuvent créer sur commande des gemmes difficiles ou coûteuses à extraire.

Il existe deux types de méthodes pour créer artificiellement des saphirs : les procédés de fusion, qui consistent à faire fondre de l’oxyde d’aluminium pour obtenir une gouttelette de saphir, et les procédés en solution, qui font croître des cristaux de saphir dans une solution.

Procédés de fusion

Le procédé de fusion le plus ancien et le moins coûteux est la fusion à la flamme. Il consiste à faire fondre de la poudre d'oxyde d'aluminium (principal minéral du corindon) à l'aide d'une flamme. Les gouttelettes ainsi formées prennent la forme d'une longue larme appelée « boule ». L'ajout d'autres minéraux à l'oxyde d'aluminium permet de créer des saphirs de couleur. De même, l'ajout de chrome à l'oxyde d'aluminium permet d'obtenir du rubis synthétique.

Le procédé Verneuil est un procédé de fusion à la flamme qui permet de créer des saphirs beaucoup plus grands que ceux que l'on trouve couramment dans la nature.

Le procédé Czochralski utilise des ondes radio pour faire fondre l'oxyde d'aluminium. Les fabricants insèrent une tige munie d'un germe cristallin dans le mélange, la font tourner lentement puis la retirent, créant ainsi une colonne de saphir. Bien que coûteuse, cette méthode de synthèse du saphir permet de produire jusqu'à 10 cm de cristal par heure.

Processus de résolution

La synthèse hydrothermale est un procédé en solution qui imite de près la formation naturelle, en soumettant les minéraux à une chaleur et une pression intenses dans une sorte d'« autocuiseur ». Les saphirs se forment autour d'un germe cristallin lorsque la solution minérale remonte vers le haut de l'autocuiseur.

Les saphirs cultivés en laboratoire sont-ils vraiment des saphirs ?

D'un point de vue chimique et physique, les saphirs naturels et de synthèse sont constitués des mêmes matériaux et possèdent la même structure atomique et la même forme cristalline. Les laboratoires de gemmologie identifient les saphirs naturels et de synthèse comme des variétés de corindon.

En tant que consommateur, il est important de faire la distinction entre saphirs de synthèse et saphirs naturels. Les deux peuvent être magnifiques, mais il est préférable de savoir précisément ce que vous achetez. Si vous trouvez un saphir proposé à la vente comme étant synthétique, vous pourrez ainsi faire un choix éclairé.