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El diamante industrial se elige por su rendimiento y no por su aspecto, y casi todo se fabrica. El US Geological Survey informa de que en 2025 el material sintético supuso más del 99% de la producción y el consumo mundiales de diamante industrial, y de que la producción mundial superó los 15 mil millones de quilates. China es el principal productor, seguido de Estados Unidos y Rusia; juntos representan alrededor del 99% de la producción sintética.

La industria nació en General Electric, donde Tracy Hall logró una síntesis reproducible el 16 de diciembre de 1954 en su prensa «de cinturón», un aparato de alta presión y alta temperatura (HPHT) que convierte el grafito en diamante con un catalizador de hierro fundido. GE anunció el resultado en febrero de 1955.

La mayor parte del diamante industrial se emplea como abrasivo: granalla aglomerada en muelas, segmentos de sierra para hormigón y piedra, sierras de hilo y polvos de pulir. La perforación es otro uso principal. GE inventó en 1971 el compacto de diamante policristalino (PDC), una capa de diamante sinterizado unida a carburo de tungsteno, y empezó a vender cortadores PDC en 1976. Una historia publicada en 2015 por un ingeniero de Baker Hughes en Drilling Contractor, la revista de la International Association of Drilling Contractors, informó de que las brocas PDC perforan más del 90% del metraje mundial en pozos de petróleo y gas; un informe de 2010 de los Sandia National Laboratories dice con más cautela que las brocas de arrastre PDC dominan la perforación de petróleo y gas. Las herramientas con punta de diamante también mecanizan aleaciones de aluminio, materiales compuestos y cerámicas, pero se desgastan pronto sobre el acero porque el hierro caliente disuelve el carbono.

El diamante reúne propiedades que rara vez se dan juntas. El monocristal de diamante de alta pureza conduce el calor a más de 2,000 W/m·K a temperatura ambiente, unas cinco veces mejor que el cobre, y sin embargo es un aislante eléctrico con una banda prohibida (la energía necesaria para liberar un electrón que transporte corriente) de 5.47 eV, frente a 1.12 eV del silicio.

Como difusor de calor, una placa fina de diamante se sitúa bajo un chip caliente y desplaza el calor de lado antes de que se acumule. Los amplificadores de radiofrecuencia de nitruro de galio (GaN) y los diodos láser de alta potencia son usuarios típicos. Element Six y la empresa japonesa Orbray iniciaron en junio de 2024 una colaboración de monocristal de diamante a escala de oblea, cuando Orbray había crecido material de hasta 55 mm de diámetro; en junio de 2026 declararon un proceso reproducible para sustratos de 3 pulgadas, con los de 4 pulgadas en desarrollo.

Como semiconductor, el diamante podría en principio soportar tensiones y temperaturas mayores que el carburo de silicio o el GaN. El dopado con boro lo hace de tipo p, pero no existe un donante poco profundo: el fósforo queda 0.6 eV por debajo de la banda de conducción, frente a 0.37 eV de los aceptores de boro, de modo que el dopado de tipo n ha tenido un éxito limitado, y las obleas grandes con pocos defectos siguen siendo difíciles de crecer. Los transistores de diamante continúan a escala de laboratorio y de planta piloto.

Como ventana, el diamante crecido por depósito químico en fase vapor (CVD) transmite desde unos 225 nm en el ultravioleta hasta el infrarrojo lejano y las microondas, con bandas débiles de absorción entre 2.5 y 6.5 µm. Se emplea en ventanas para láseres de dióxido de carbono, líneas de luz de rayos X en sincrotrones y sistemas de microondas de alta potencia.

Un centro nitrógeno-vacante (NV) es un defecto puntual en el que un átomo de nitrógeno sustituye a un átomo de carbono y se sitúa junto a un lugar vacío de la red. En su forma cargada negativamente, el defecto tiene un estado fundamental triplete de espín: tres subniveles magnéticos, dos de los cuales quedan unos 2.87 GHz por encima del tercero cuando no se aplica campo. La luz láser verde excita el centro, y el brillo de su fluorescencia roja (línea de cero fonones a 637 nm) depende del estado de espín. Un solo espín cuántico puede leerse por tanto con un microscopio óptico y microondas, técnica llamada resonancia magnética detectada ópticamente.

El espín conserva su coherencia hasta milisegundos a temperatura ambiente en diamante muy puro, algo inusual entre los cubits de estado sólido. Los campos magnéticos, los campos eléctricos, la deformación y la temperatura desplazan todos la resonancia. NIST informa de una detectividad de campo magnético de hasta nanoteslas por raíz de hercio en escalas de unas pocas decenas de nanómetros, al aire y a temperatura ambiente.

En 2015, físicos de la Delft University of Technology entrelazaron espines electrónicos en dos diamantes separados 1.3 km y realizaron una de las primeras pruebas de Bell sin lagunas. El equipamiento ha seguido a la física: el 31 de mayo de 2022, el Pawsey Supercomputing Research Centre de Perth instaló un dispositivo de Quantum Brilliance que calificó como el primer ordenador cuántico del mundo basado en diamante y a temperatura ambiente situado en las instalaciones de un centro de supercomputación. El diamante de calidad cuántica se diseña en lugar de extraerse, y se crece por CVD con nitrógeno añadido en cantidades controladas.

Una celda de yunque de diamante (DAC) comprime una muestra entre las puntas planas de dos diamantes de calidad gema. Los yunques suelen pesar entre 1/8 y 1/3 ct, y sus puntas pulidas, llamadas culetes, miden por lo general de 100 a 250 µm de ancho. Como una fuerza moderada actúa sobre un área diminuta, la presión resulta enorme. Una junta metálica fina con un orificio taladrado sujeta la muestra.

La celda se desarrolló en 1958 en el National Bureau of Standards (NBS) de Estados Unidos, por Charles Weir, Alvin Van Valkenburg, Ellis Lippincott y E. N. Bunting, y de forma independiente en la University of Chicago. La transparencia del diamante hizo viable el diseño: la luz infrarroja, la luz visible y los rayos X atraviesan los yunques, de modo que se puede medir la muestra mientras está bajo presión y calentarla con láser al mismo tiempo.

La gemología aportó el medidor de presión. En 1972 unos investigadores del NBS publicaron un método basado en las líneas rojas y agudas de fluorescencia del rubí, que se desplazan de forma constante hacia longitudes de onda mayores conforme sube la presión, de modo que una mota de rubí junto a la muestra actúa como manómetro. Las celdas superaron los 100 GPa en 1975 y hoy alcanzan los aproximadamente 360 GPa del centro de la Tierra, mientras que unos yunques especializados de doble etapa registraron más de 600 GPa en 2012, y el mismo grupo declaró después más de 750 GPa en 2015 y más de 1 TPa en 2016, cifras que siguen siendo discutidas. Los experimentos con DAC sustentan los modelos del interior de los planetas y la búsqueda de fases de alta presión, desde formas densas del hielo y del nitrógeno hasta los hidruros superconductores.

El zafiro sintético es óxido de aluminio monocristalino, químicamente igual al corindón natural pero crecido incoloro y en grandes boules para la industria. Los fabricantes emplean métodos de crecimiento desde el fundido, como el Kyropoulos y el Czochralski, que enfrían o tiran un cristal grande de la alúmina fundida, mientras que el antiguo proceso Verneuil de fusión por llama sigue abasteciendo piezas pequeñas y bruto de calidad gema.

Con un 9 en la escala de Mohs, el zafiro resiste el rayado de casi todo salvo del diamante y de unos pocos materiales superduros. Los cristales de reloj (la cubierta transparente sobre la esfera) son un uso conocido: Rolex especifica un cristal de zafiro resistente al rayado en el Submariner, y Apple declara una pantalla de cristal de zafiro plano en el Apple Watch Ultra 3 y una cubierta de lente de cristal de zafiro en las cámaras del iPhone 17 Pro. Las pantallas de zafiro para teléfonos resultaron más difíciles de escalar: GT Advanced Technologies, que había montado una operación de zafiro para abastecer a Apple, se declaró en quiebra en octubre de 2014.

El mayor uso industrial es como sustrato, la oblea sobre la que se crecen otros cristales. En 1986 Isamu Akasaki y Hiroshi Amano crecieron nitruro de galio de alta calidad sobre zafiro depositando primero una capa tampón de nitruro de aluminio, y en 1993 Shuji Nakamura produjo LED azules brillantes basados en GaN. Los tres compartieron el Premio Nobel de Física de 2014. Los chips de LED azul recubiertos de fósforo producen la mayor parte de la luz LED blanca, y una revisión de 2016 informa de que el zafiro sigue siendo el sustrato comercial más habitual para ellos. El material sirve además como ventana para sensores infrarrojos.

El 16 de mayo de 1960, Theodore Maiman puso en funcionamiento el primer láser en los Hughes Research Laboratories de Malibú, California, con Irnee D’Haenens y Charles Asawa. Su medio activo era una pequeña varilla de rubí rosa sintético, de unos 1 × 2 cm, con los extremos plateados y una lámpara de destello helicoidal a su alrededor. Los iones de cromo (Cr³⁺), la impureza que colorea el rubí de calidad gema, absorbieron el destello y emitieron luz roja coherente a 694.3 nm. Hughes anunció el resultado en una rueda de prensa el 7 de julio de 1960, y el artículo de Maiman apareció en Nature el 6 de agosto. Otros materiales desplazaron pronto al rubí para casi todos los usos, pero su fluorescencia sigue siendo el medidor de presión estándar en las celdas de yunque de diamante.

El cuarzo trabaja en casi todos los dispositivos electrónicos. Es piezoeléctrico, un efecto que Jacques y Pierre Curie descubrieron en 1880: al comprimir el cristal se produce un voltaje, y un voltaje lo deforma. Una placa fina de cuarzo o un diapasón vibran por tanto a una frecuencia muy estable en un circuito. Warren Marrison construyó el primer reloj de cuarzo en los Bell Telephone Laboratories en 1927 y un patrón de frecuencia mejorado al año siguiente, publicado aquel febrero por Horton y Marrison en los Proceedings of the IRE. Seiko vendió el primer reloj de pulsera de cuarzo, el Astron, el 25 de diciembre de 1969; su cristal funcionaba a 8,192 Hz y mantenía la hora con una desviación de unos cinco segundos al mes. Hoy la mayoría de los relojes usa cristales de 32,768 Hz (2¹⁵ por segundo), y los osciladores comerciales emplean cuarzo crecido por vía hidrotermal en lugar de cristal extraído de la mina.

La automatización llega desde la planta de recuperación hasta el banco de clasificación. En las minas, los clasificadores de transmisión de rayos X (XRT) toman imágenes del mineral triturado, distinguen el diamante de la roca por las diferencias de densidad atómica y expulsan los diamantes con chorros de aire. Recuperar pronto las piedras grandes reduce el riesgo de que se rompan en trituraciones posteriores. La mina Karowe de Lucara, en Botsuana, instaló clasificadores XRT de TOMRA en 2017 y en agosto de 2024 recuperó el Motswedi, que TOMRA cifra en 2,492 ct como el segundo mayor diamante registrado; Lucara da 2,488 ct desde diciembre de 2024.

En la planificación del bruto, los escáneres de cartografía de inclusiones, como los sistemas Galaxy de Sarine, construyen un modelo tridimensional de la piedra y de sus defectos. El software de planificación propone entonces formas pulidas que equilibran el rendimiento (el peso conservado tras la talla) con los grados que alcanzaría cada opción.

La clasificación es el objetivo más reciente. El 27 de julio de 2020 GIA anunció que había empezado a clasificar la pureza del diamante con un sistema de inteligencia artificial construido por IBM Research y entrenado con datos de los equipos de GIA y con decenas de millones de diamantes examinados por sus clasificadores. Tom Moses, de GIA, dijo que el objetivo era la coherencia, la exactitud y la rapidez. El sistema estaba en uso limitado en los laboratorios de GIA de Nueva York y Carlsbad, y GIA señaló que se extendería a más tamaños, formas y calidades. Sarine vende dispositivos y programas que clasifican automáticamente el color, la pureza y la talla. Estos sistemas aplican las reglas y los datos de entrenamiento con los que se construyeron, de modo que sus resultados solo son tan coherentes como esas referencias.

Un gemelo digital es un registro de datos de una piedra concreta, construido a partir de escaneos, fotografías, peso y resultados de clasificación, a veces desde la fase del bruto para que la gema pulida pueda casarse con su origen. De Beers presentó su plataforma de cadena de bloques Tracr en 2018 y la lanzó a gran escala en 2022. Para 2025 declaraba más de tres millones de diamantes registrados en origen, con datos de país de origen para los de más de un quilate, y exige a los usuarios pertenecer al Responsible Jewellery Council. Una cadena de bloques dificulta alterar los registros una vez escritos, pero no puede probar que el primer asiento fuera cierto, y por eso Tracr acompaña su libro con los datos de escaneo de Sarine. Everledger, una de las primeras empresas emergentes de procedencia, entró en concurso en 2023.

La criptomoneda llegó a lo más alto del mercado el 9 de julio de 2021, cuando Sotheby’s Hong Kong vendió The Key 10138, un diamante de talla pera de 101.38 ct y color D, por US$12.3 millones en cripto. La tokenización divide la propiedad de piedras almacenadas en unidades digitales: Diamond Standard emite monedas y lingotes que contienen diamantes certificados y los registra en Hedera. Su valor depende de la custodia, las auditorías y la regulación, no solo del libro.

GIA aconseja a quien compra en línea comprobar las vistas de 360° y las políticas de devolución. Signet Jewelers compró Blue Nile por US$360 millones en 2022; su informe anual de marzo de 2026 dijo que retiraría jamesallen.com, y su informe trimestral de septiembre de 2026 recoge que James Allen pasó a ser una colección dentro del sitio de Blue Nile en mayo de 2026, con $31.3 millones de saneamientos de existencias.