O diamante é conhecido por ser o mais duro do mundo mineral, ou seja, o que apresenta maior resistência ao desgaste. Por esse motivo, permite polimento mais rápido de pedras preciosas e tem sido largamente utilizado como pó abrasivo na lapidação. A tese de doutorado de Angela Vido Nadur, do Instituto de Geociências (IGc/USP), estudou o processo em seis gemas brasileiras e fez uma diferente constatação: os óxidos de alumínio e de cério garantiram melhor polimento do que o pó de diamante, que acaba riscando sua superfície.

Para as conclusões, Angela submeteu as superfícies das gemas a testes de rugosidade e refletividade, além de análises no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV).

Na escala de dureza Mohs, que vai de 1 a 10, do mais mole para o mais duro, os minerais com valor inferior ou igual a 7 respondem melhor ao óxido de cério. É o caso do quartzo, que tem dureza 7. Já o óxido de alumínio garantiu melhor polimento às demais pedras, com dureza entre 7 e 8,5: granada, topázio, turmalina, berilo e espodumênio.

Segundo a pesquisadora, a questão merece mais estudos. “Comparei com alguns artigos estrangeiros, da Índia, que diziam que o polimento fica melhor com materiais com mesma dureza. Isso seria um projeto para o futuro”, diz. Ela ainda destacou a importância da granulometria dos pós abrasivos: quanto mais fino o pó, melhor o polimento.

Entre os lubrificantes, solução de água com limão garantiu maior solubilidade e brilho à superfície de todas as gemas. Segundo a pesquisadora, são resultados que apontam para futuras investigações com ácidos mais fortes.

O processo de lapidação

Angela é formada em desenho industrial, com experiência em design de joias. Ela havia estudado a lapidação de gemas no cenário brasileiro durante o mestrado, que foi concluído em 2009 e orientado pelo professor Rainer Aloys Schultz-Güttler, do IGc. Em sua tese de doutorado, concluída em 2014, também com orientação de Rainer, a pesquisadora se baseou nos enfoques da tribologia (estudo do atrito entre materiais), da mineralogia e do design para entender a relação da estrutura interna das gemas em contato com outros materiais durante a lapidação. O processo é feito de maneira bastante manual e consiste nas seguintes fases: corte, pré-formação, facetamento e polimento.

Cada gema possui uma organização de átomos própria. Analisando os eixos das facetas (formas geométricas planas decorrentes da organização dos átomos) de cada uma, Angela verificou que eles têm durezas diferentes entre si, conforme a escala Vickers, mais precisa. De acordo com a pesquisadora, é importante orientar a lapidação das gemas de acordo com as características de seus eixos. Isso também será aprofundado em estudos futuros.

O processo foi repetido na Alemanha, onde Angela passou quatro meses em visita técnica. Usando equipamentos e materiais alemães, concluiu que as lapidações são semelhantes.

Design de gemas

Outro propósito na tese, relacionado ao design, foi entender os critérios para a criação das facetas. Segundo a pesquisadora, um deles é a reflexão da luz. “Os minerais têm essa capacidade de refletir totalmente a luz se colocados a um determinado ângulo. Defendi uma tabela que já estava escrita sobre isso”, explicou.

Em seguida, observou que a famosa lapidação brilhante, criada para diamantes pelo matemático Marcel Tolkowsky, em 1919, se adequa à proporção áurea. Essa é a proporção harmônica presente em obras de arte ou no crescimento da natureza, por exemplo, como na espiral das conchas. “Se eles [lapidários] não utilizaram a proporção, eles se preocuparam em desenhar algo que tivesse harmonia visual”, concluiu a pesquisadora.