Las facetas ( / ˈfæsɪt / ) son caras planas en formas geométricas. La organización de las facetas naturales fue clave para los primeros avances en cristalografía , ya que reflejan la simetría subyacente de la estructura cristalina . Las piedras preciosas suelen tener facetas talladas para mejorar su apariencia al permitirles reflejar la luz.
De los cientos de disposiciones de facetas que se han utilizado, la más famosa es probablemente la talla brillante redonda , utilizada para diamantes y muchas piedras preciosas de colores. Se dice que esta primera versión temprana de lo que se convertiría en la talla brillante moderna fue ideada por un italiano llamado Peruzzi, en algún momento a fines del siglo XVII. [1] [2] Más tarde, los primeros ángulos para un diamante de talla "ideal" fueron calculados por Marcel Tolkowsky en 1919. Se han realizado ligeras modificaciones desde entonces, pero los ángulos para los diamantes de talla "ideal" aún son similares a la fórmula de Tolkowsky. Las tallas brillantes redondas cortadas antes de la llegada de los ángulos "ideales" a menudo se denominan "talla brillante redonda temprana" o "talla brillante europea antigua" y se consideran mal talladas según los estándares actuales, aunque todavía existe interés en ellas por parte de los coleccionistas. Otros cortes de diamantes históricos incluyen el "Old Mine Cut", que es similar a las versiones anteriores del brillante redondo, pero tiene un contorno rectangular, y el " Rose Cut ", que es un corte simple que consiste en una parte posterior plana y pulida y un número variable de facetas en ángulo en la corona, lo que produce una cúpula facetada. A veces, se corta una faceta número 58, llamada culet , en la parte inferior de la piedra para ayudar a evitar que se astille la punta del pabellón. Los primeros cortes brillantes a menudo tienen culets muy grandes, mientras que los diamantes de talla brillante moderna generalmente carecen de la faceta culet, o puede estar presente en un tamaño diminuto.
El arte de tallar una gema es un procedimiento minucioso que se realiza en una máquina de tallado . El producto ideal del tallado en facetas es una piedra preciosa que muestra un equilibrio agradable de reflejos internos de luz conocidos como brillantez , una dispersión fuerte y colorida que se conoce comúnmente como "fuego" y destellos de luz reflejada de colores brillantes conocidos como centelleo . Por lo general, se tallan piedras transparentes a translúcidas , aunque ocasionalmente se tallan materiales opacos , ya que el brillo de la gema producirá reflejos atractivos. La pleonaste ( espinela negra ) y el diamante negro son ejemplos de piedras preciosas facetadas opacas.
Los ángulos utilizados para cada faceta juegan un papel crucial en el resultado de una gema. Si bien la disposición general de las facetas de un corte de piedra preciosa en particular puede parecer la misma en cualquier material de gema dado, los ángulos de cada faceta deben ajustarse cuidadosamente para maximizar el rendimiento óptico. Los ángulos utilizados variarán según el índice de refracción del material de la gema. Cuando la luz pasa a través de una piedra preciosa y golpea una faceta pulida, el ángulo mínimo posible para que la faceta refleje la luz de regreso a la piedra preciosa se denomina ángulo crítico . [3] Si el rayo de luz golpea una superficie inferior a este ángulo, abandonará el material de la gema en lugar de reflejarse a través de la gema en forma de brillo. Estos rayos de luz perdidos a veces se denominan "fuga de luz", y el efecto causado por esto se llama "ventana", ya que el área aparecerá transparente y sin brillo. Esto es especialmente común en piedras preciosas comerciales mal cortadas. Las piedras preciosas con índices de refracción más altos generalmente son piedras preciosas más deseables; el ángulo crítico disminuye a medida que aumentan los índices de refracción, lo que permite mayores reflejos internos ya que es menos probable que la luz se escape.
Esta máquina utiliza una placa accionada por motor para sujetar un disco plano de precisión (conocido como " lap ") con el fin de cortar o pulir. Los abrasivos de diamante unidos a metal o resina se utilizan normalmente para cortar los laps, y se utiliza una amplia variedad de materiales para pulir los laps junto con polvo de diamante muy fino o pulimentos a base de óxido. Normalmente se utiliza agua para cortar, mientras que para el proceso de pulido se utiliza aceite o agua.
La máquina utiliza un sistema generalmente llamado "mástil", que consta de un indicador de ángulo, un ajuste de altura y, por lo general, un engranaje (llamado "engranaje de índice") con una cantidad particular de dientes que se utiliza como medio para establecer el ángulo de rotación. Los ángulos de rotación se dividen de manera uniforme por la cantidad de dientes presentes en el engranaje, aunque muchas máquinas incluyen medios adicionales para ajustar el ángulo de rotación en incrementos más finos, a menudo llamados "tramposos". La piedra está unida a una varilla (generalmente de metal) conocida como "dop" o "dop stick" y se mantiene en su lugar mediante una parte del mástil denominada "pluma".
La piedra dopada se muele en ángulos precisos y se indexa sobre láminas de corte de grano cada vez más fino, y luego el proceso se repite una última vez para pulir cada faceta. La repetición precisa de los ángulos en el proceso de corte y pulido se ve facilitada por el indicador de ángulo y el engranaje de indexación. El proceso físico del pulido es un tema de debate. Una teoría comúnmente aceptada es que las partículas abrasivas finas de un compuesto de pulido producen abrasiones más pequeñas que las longitudes de onda de la luz, lo que hace que los pequeños arañazos sean invisibles. Dado que las piedras preciosas tienen dos lados (la corona y el pabellón), se utiliza un dispositivo a menudo llamado "plantilla de transferencia" para dar vuelta la piedra de modo que se pueda cortar y pulir cada lado. [3]
La hendidura se basa en las debilidades planares de los enlaces químicos en la estructura cristalina de un mineral. Si se aplica un golpe fuerte en el ángulo correcto, la piedra puede partirse limpiamente. Si bien la hendidura a veces se utiliza para dividir piedras preciosas sin cortar en pedazos más pequeños, nunca se utiliza para producir facetas. La hendidura de diamantes alguna vez fue común, pero como el riesgo de dañar una piedra es demasiado alto, a menudo se obtenían pedazos de diamante no deseados. El método preferido para dividir diamantes en pedazos más pequeños ahora es el aserrado . [2]
Una máquina de tallado más antigua y primitiva, llamada máquina de clavijas de jamba, utilizaba varillas de madera de longitud precisa y un sistema de "mástil" que consistía en una placa con agujeros cuidadosamente colocados en ella. Al colocar el extremo posterior de la varilla en uno de los muchos agujeros, la piedra podía introducirse en la vuelta en ángulos precisos. Estas máquinas requerían una habilidad considerable para funcionar de manera efectiva. [3]
Otro método de tallado de facetas implica el uso de cilindros para producir facetas curvas y cóncavas. Esta técnica puede producir muchas variaciones inusuales y artísticas del proceso de tallado tradicional.
Muchos cristales crecen naturalmente en formas facetadas. Por ejemplo, la sal de mesa común forma cubos y el cuarzo forma prismas hexagonales. Estas formas características son consecuencia de la estructura cristalina del material y de la energía superficial , así como de las condiciones generales en las que se formó el cristal.
La red de Bravais de la estructura cristalina define un conjunto de posibles "planos de baja energía", que suelen ser planos en los que los átomos están muy juntos. Por ejemplo, un cristal cúbico puede tener planos de baja energía en las caras del cubo o en las diagonales. Los planos son de baja energía en el sentido de que si el cristal se corta a lo largo de estos planos, habrá relativamente pocos enlaces rotos y un aumento relativamente pequeño de la energía sobre el cristal intacto. De manera equivalente, estos planos tienen una energía superficial baja . Los planos con la energía más baja formarán las facetas más grandes, con el fin de minimizar la energía libre termodinámica general del cristal. Si se conoce la energía superficial en función de los planos, la forma de equilibrio del cristal se puede encontrar mediante la construcción de Wulff .
Las condiciones de crecimiento , incluida la superficie sobre la que crece el cristal (el sustrato), pueden cambiar la forma esperada del cristal; por ejemplo, si la base del cristal está sometida a tensión por parte del sustrato, esto puede favorecer que el cristal crezca más alto en lugar de crecer hacia afuera a lo largo del sustrato. La energía de la superficie, incluidas las energías relativas de los diferentes planos, depende de muchos factores, entre ellos la temperatura, la composición del entorno (por ejemplo, la humedad) y la presión.