BAGRIANTSEV, Dmitri (Paseo del Estatuto 35, Carmona, E-41410, ES)
MARTÍN PARRONDO, Ramón (Paseo del Estatuto 35, Carmona, E-41410, ES)
BAGRIANTSEV, Dmitri (Paseo del Estatuto 35, Carmona, E-41410, ES)
| R E I V I N D I C A C I O N E S
I a .- Mejoras introducidas en Ia patente de invención P200500389 por "Diamante sintético de distintos colores personalizado a partir de queratina humana o animal (vivo o muerto). Procedimiento para su fabricación", caracterizadas porque consisten en utilizar, como materia prima para Ia obtención del carbono a transformar en diamante, cordón umbilical y/o placenta humana o animal.
2 a .- Mejoras, según reivindicación I a , caracterizadas porque Ia carbonización del cordón umbilical y/o Ia placenta se lleva a cabo por métodos de carbonización de ácido fuerte, por horno de mufla o mediante mechero bunsen, soplete o similar.
3 a .- Mejoras, según reivindicación 2 a , caracterizadas porque con el método de ácido fuerte se establecen las siguientes fases operativas:
- Se macera el tejido o muestra del cordón umbilical y/o placenta (prensado o no), en exceso de ácido fuerte y caliente (a ebullición entre 5 y 40 minutos.
Se neutraliza el ácido o se diluye hasta conseguir una solución ligeramente acida, o bien sin neutralizar se separa el carbono de Ia disolución mediante decantación, filtrado o centrifugado.
- Lavado
Secado.
4 a .- Mejoras, según reivindicación 2 a , caracterizadas por que en el método de horno de mufla se establecen las siguientes fases operativas:
Se introduce el tejido o muestra con cordón umbilical y/o placenta
(prensado o no) en un crisol de mullita o cualquier otro material refractario, con salida de gases. Dicha salida debe impedir o al menos dificultar Ia entrada de oxigeno adicional al ya existente cuando se introduzca Ia muestra a carbonizar. De esta forma se evita Ia oxidación del carbono.
- Se aumenta Ia temperatura hasta conseguir Ia carbonización de Ia muestra (entre 500 0 C y 1500 0 C). En hornos con atmósfera reductora y crisol de grafito (u otro) puede continuarse el calentamiento obteniéndose Ia conversión del carbono a Ia forma de grafito ( entre 1800 0 C y 3000 0 C).
Se recupera el carbono mediante proceso mecánico de raspado en seco o raspado en húmedo, seguido de una fase de secado.
5 a .- Mejoras , según reivindicación 2 a , caracterizadas porque en el método de mechero bunsen o similar se establecen las siguientes bases operativas:
Se introduce el tejido o muestra con cordón umbilical y/o placenta (prensado o no) en un matraz de destilación (o útil de destilación). La salida de gases o vapores puede ser con o sin trampa de vapores. Esta disposición debe impedir o al menos dificultar Ia entrada de oxigeno adicional al ya existente cuando se introduce Ia muestra a carbonizar. De esta forma se evita Ia oxidación del carbono.
Se calienta mediante mechero bunsen o similar con llama preferentemente reductora hasta conseguir Ia carbonización total de Ia muestra. También pueden emplearse sopletes de oxiacetileno o de hidrogeno a condición de sustituir el matraz por útiles refractarios que permiten alcanzar mayor temperatura.
Se recupera el carbono mediante proceso mecánico de raspado en seco o raspado en húmedo, seguido de una fase de secado.
HOJA DE SUSTITUCIóN (REGLA 26) |
MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA PATENTE DE INVENCIóN P200500389 POR "DIAMANTE SINTéTICO DE DISTINTOS COLORES PERSONALIZADO A PARTIR DE QUERATINA HUMANA O ANIMAL fVIVO O MUERTO). PROCEDIMIENTO PARA
SU FABRICACIóN"
D E S C R I P C I ó N
OBJETO DE LA INVENCIóN
La presente invención se refiere a unas mejoras introducidas en
Ia patente de invención P 200500389, mejoras consistentes en utilizar como materia prima para Ia obtención de dicho diamante, en lugar de Ia queratina humana o animal, tejidos o partes del cordón umbilical y/o Ia placenta de cualquier persona o animal, vivo o muerto.
El objeto de Ia invención es obtener grandes mono-cristales de diamante cultivado (diamante obtenido en laboratorio mediante técnicas de cultivo de cristales), del tipo Ib, Ha y Nb, a partir del carbono proveniente de los tejidos anteriormente citados.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIóN
El diamante, que es Ia forma cúbica cristalina del carbono, se obtuvo por primera vez en el laboratorio en Ia década de los 50, a partir de carbono de origen mineral. Desde entonces ha habido muchos avances en el campo de Ia síntesis de los monocristales de diamante, estos avances han propiciado el uso industrial del diamante debido a sus características singulares tanto físicas como químicas.
Así, el diamante es Ia sustancia más dura conocida por el hombre que, junto con su gran conductividad térmica e inercia química Ie hacen apto para aplicaciones de mecanizado de precisión, disipador de
calor, instrumental quirúrgico, detectores de radiación, óptica para láser, entre otras múltiples aplicaciones.
Sin embargo, sus aplicaciones en el mundo de Ia joyería y en general del lujo, se han visto restringidas históricamente. Las principales restricciones para su uso como gema han sido en un principio de los primeros diamantes cultivados, que eran de color amarillo y también posteriormente un cierto escepticismo debido a su carácter no natural. Es decir, determinados mercados Ie son de muy difícil penetración, puesto que compite directamente con muchas piedras naturales y cultivadas, incluido el propio diamante natural.
Por otra parte, es incuestionable que el diamante ejerce una fuerte atracción actualmente en los mercados, debido a su exclusividad y alto precio.
Todos los seres vivos y el ser humano en particular fijan, a partir del medio en el que viven, carbono en sus tejidos mediante un complejo sistema de reacciones bio-químicas. Este carbono está formando multitud de compuestos orgánicos (hidratos de carbono, grasas, aminoácidos, etc).
Pero en general, existen muy pocos tejidos a partir de los cuales pueda extraerse dicho carbono ya fijado por el ser vivo, en cantidad suficiente sin que se dañe a este o sin que se incurra en un proceso excesivamente engorroso o complicado para extraer el carbono.
Hasta el momento, esto solo se había conseguido a partir de carbono procedente de las cenizas de seres fallecidos, mediante un proceso de purificación del grafito procedente de dichas cenizas. Esta práctica, sin embargo, puede tener un alcance comercial limitado, ya que es necesario esperar el fallecimiento y posterior incineración del ser del que se desea un recuerdo o un presente en forma de cristal y además tiene cierta reprobación moral por parte de determinados colectivos, por ejemplo, aquellos colectivos que censuran Ia comercialización posterior
de los productos de Ia incineración.
El propio solicitante es titular de Ia patente de invención española P 200500389, en Ia que se describe un diamante sintético de distintos colores, personalizado a partir de queratina humana o animal, tanto en seres vivos como muertos, consistente en una carbonización de Ia queratina, como por ejemplo Ia existente en el pelo y en las uñas, y sometiendo posteriormente Ia queratina carbonizada a un proceso de alta presión y temperatura.
DESCRIPCIóN DE LA INVENCIóN
Sorprendentemente se ha llegado a Ia conclusión de que es posible extraer carbono de tejidos que han formado parte de un proceso especialmente importante de Ia vida de los seres vivos, concretamente Ia gestación.
Específicamente estos tejidos son los que forman el cordón umbilical y Ia placenta del ser humano y de los mamíferos en general.
Puesto que tales tejidos contienen cantidades apreciables de proteínas, grasas y otros compuestos biológicos con base del carbono, esto hace que dichos tejidos constituyan una fuente de carbono fácil y asequible.
Dado que es costumbre de muchos padres conservar los restos deshidratados del cordón umbilical que se desprende del bebé a los pocos días de su nacimiento, indudablemente resulta mucho más atractivo conservar dichos restos transformados en un diamante cultivado. Otros los mas, tiran en cambio dichos restos por ser poco manejables en el entorno doméstico y poco prácticos a pesar de que poseer una fuerte carga emocional para tales padres, por Io que constituyen un recuerdo escasamente atractivo, que sin embargo sufre un giro total cuando se convierte en un diamante cultivado.
Por lo demás Ia extracción del carbono de estos tejidos se lleva a cabo por el mismo proceso de Ia patente P 200500389, es decir mediante carbonización de los mismos y sometimiento posterior a alta presión y temperatura para obtener el pretendido diamante cultivado que, como anteriormente se ha dicho, poseerá un alto valor sentimental para las personas de las que las que proceden dichos tejidos, sus familiares y entorno.
No obstante existe Ia posibilidad de extraer el carbono de otras partes del cuerpo humano o animal, que Io contengan.
DESCRIPCIóN DE LOS DIBUJOS
Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra un diagrama funcional del proceso completo para la obtención del diamante cultivado de acuerdo con las mejoras objeto de Ia presente invención, utilizando el método por ácido fuerte.
La figura 2 - Muestra, finalmente, una representación similar a Ia figura anterior pero en Ia que el proceso de carbonización se lleva a cabo con el concurso de un horno de mufla.
REALIZACIóN PREFERENTE DE LA INVENCIóN
Los procesos de carbonización que se utilizan son, como en Ia
patente principal, el método por ácido fuerte, el método por horno de mufla o el método por mechero bunsen, soplete o similar.
En el método por ácido fuerte, el mostrado en Ia figura 1 , Ia muestra (1 ), del cordón umbilical y/o placenta, bien directamente o bien a través de una fase previa de prensado (2), opcional, se somete a una maceración (3) en exceso de ácido fuerte y caliente (a ebullición normalmente entre 5 y 40 minutos y en general no más de 120 minutos), pudiendo utilizarse como ácido fuerte el H 2 SCM, HCl o bien otro ácido mezcla de ácidos fuertes que no oxide el carbono durante su empleo.
La muestra macerada, bien de forma concentrada (4) o bien mediante una fase (5) de neutralización del ácido o dilución del mismo hasta conseguir una solución ligeramente acida, se somete a una fase de decantación (6), a una fase de filtrado (7) o a una fase de centrifugado
(8), tal como muestra también el . diagrama de Ia figura 1 , para proceder seguidamente a una fase de lavado (9) tras Ia que opcionalmente puede repetirse el centrifugado (8) y en cualquier caso el proceso culmina con una fase de secado (10) del producto.
Los resultados obtenidos son:
Disolución 100% de H 2 SO 4 (96%):
Se toman 50 mL de H 2 SO 4 (96%) .
Se prepara 1 muestra de cordón umbilical humano (alrededor de 10,0 g en total) y se añaden a Ia disolución en un vaso de precipitado de 10O mL
Se calienta durante 30 minutos en Ia placa eléctrica de 500 a 1000 W, al final se comprueba, introduciendo una varilla de vidrio dentro del vaso, que no queden restos de muestra sin disolver.
El residuo seco así obtenido se encuentra entre el 2,5% y el 3,0%
en peso del cual en promedio el 45,15% en peso es carbono libre después de tratado con mezcla crómica.
En el caso de utilizar el método por horno de mufla y tal como muestra Ia figura 2, se parte igualmente de Ia muestra de tejido del cordón umbilical y/o placenta (T), que bien directamente o a través de una fase de prensado previo (2 1 ), opcional, se introduce en un horno de mufla (3), en un crisol de mullita o cualquier otro material refractario con salida de gases y vapores. Dicha salida debe impedir o al menos dificultar
Ia entrada de oxígeno adicional al ya existente cuando se introduzca Ia muestra a carbonizar, de manera que se evite Ia oxidación del carbón.
Este horno de mufla (3) trabaja a una temperatura comprendida entre 500 y 1500 0 C, pero opcionalmente Ia muestra puede ser sometida a un horno de grafitización (4) con temperaturas mucho más altas, comprendidas entre 1800 y 3000 ° n V-/ .
Bien a su salida del horno de mufla (3) o del horno de grafitización (4), se lleva a cabo una fase de raspado, bien en seco (5) o bien en húmedo (6), en el segundo caso acompañado de una fase final (7) de secado.
EJEMPLO:
A continuación se indica una serie de datos del experimento realizado para conseguir Ia carbonización de Ia muestra objetivo por calentamiento.
Primera experiencia , Muestra MI : en un vaso de precipitado de
100 mi introducimos Ia muestra de cordón umbilical humano y sin tapar se realiza Ia carbonización hasta 500 0 C. Los datos de esta primera experiencia son:
- Peso inicial de muestra, Ml : 15,652 g
- Peso final de muestra, Ml : 0,508 g
- Pérdida: 15,144 g.
- % Pérdida: 96,75%
- % Residuo Seco: 3,25 %.
Después de realizar el tratamiento con mezcla crómica, se ha obtenido el siguiente porcentaje de C libre: 40,99.
Segunda experiencia. Muestra M2: en este caso se coloca un vidrio de reloj de diámetro tapando el vaso de precipitado, se obtienen los siguientes resultados, Ia temperatura es también 500 0 C:
- Peso inicial de muestra, M2: 10,968 g
- Peso final de muestra, M2: 0,373 g - Pérdida: 10,595 g
- % Pérdida: 96,59%
% Residuo Seco: 3,4%
Después de realizar el tratamiento con mezcla crómica, se ha obtenido el siguiente porcentaje de C libre: 40,68
Tercera experiencia. Muestra M3: se preparan 1 muestra de placenta animal (especie perro). La muestra se introduce en cápsulas de mullita de 10 X 65 mm. La temperatura de carbonización es 650 0 C .
El resultado es:
- Peso inicial de muestra, M3: 1 1 ,033 g
- Peso final de muestra, M3: 0,331 g
- Pérdida: ! 0,702 g - % Pérdida: 97,00 %
- % Residuo Seco: 3,00%
Después de realizar el tratamiento con mezcla crómica, se ha obtenido el siguiente porcentaje de C libre: 44,86
Cuadro resumen
Finalmente en el método de mechero bunsen, soplete o similar, se establecen las siguientes fases operativas:
Se introduce el tejido o muestra de cordón umbilical y/o placenta (prensado o no) en un matraz de destilación (o útil de destilación). La salida de gases y vapores pueden ser con o sin trampa de vapores. Esta disposición debe impedir o al menos dificultar Ia entrada de oxigeno adicional al ya existente cuando se introduce Ia muestra a carbonizar. De esta forma se evita Ia oxidación del carbono.
Se calienta mediante mechero bunsen o similar con llama preferentemente reductora hasta conseguir Ia carbonización total de Ia muestra. También pueden emplearse sopletes de oxiacetileno o de hidrogeno a condición de sustituir el matraz por útiles refractarios que permiten alcanzar mayor temperatura.
- Se recupera el carbono, mediante:
Proceso mecánico de raspado en seco
Proceso de raspado en húmedo seguido de secado.
Ejemplo: Lα carbonización de muestra objetivo con bunsen después de los experimentos llevados a cabo, han dado los siguientes resultados.
Se realizan dos experiencias, Ia experiencia A se realiza con cordón umbilical humano utilizando el matraz redondo de fondo plano con un adaptador para introducir una trampa con agua mientras que Ia experiencia B se realiza cordón umbilical humano con un matraz de destilación al que se adapta un tapón de teflón. El residuo seco se trata con mezcla crómica, con objeto de eliminar los restos de materia orgánica no reaccionantes. El porcentaje en peso del carbono se obtiene después del tratamiento con mezcla crómica y su lavado posterior.
- Cuadro resumen:
A continuación se preparan diversas cápsulas de reacción de alta presión y alta temperatura cuya fuente de carbono es el carbono obtenido por estos procedimientos y se someten dichas cápsulas al proceso de alta presión y alta temperatura, reivindicado en las patentes n° PCT/ES2005/000463 y n° PCT/ES2005/000462 y los resultados obtenidos son los siguientes donde se designa por "Biocarbono" al carbono procedente de tejido o partes de origen humano o animal. En este caso de cordón umbilical humano. Designamos como "Biodiamante" al diamante cultivado obtenido a partir de Biocarbono"
Para el crecimiento de cristales amarillos de biodiamante de color ámbar tipo I b se emplean los parámetros siguientes:
Se ajusta el gradiente de temperatura entre 10 y 50 ° y todos los
cristales se caracterizan por ser de color amarillo ámbar y forma del cristal octaédrica o cubo octaédrico, Ia concentración de nitrógeno está entre 50 y 150 partes por millón y las inclusiones metálicas se concentran en Ia zona de Ia semilla inicial, los resultados se exponen en Ia Tabla I.
TABLA
*4 semillas por cápsula (crecimiento simultáneo de 4 cristales) **lnternational Gemological lnstitute (IGI)
Con los mismos parámetros empleados para los biodiamantes de color amarillo ámbar se han cultivado cristales de color amarillo canary y de color verde. Los resultados se muestran en Ia Tabla II.
007/000193
11
Tabla II
*lnternational Gemological lnstitute (IGI)
Para el crecimiento de cristales ligeramente coloreados o blancos tipo Il a y azules tipo Hb se emplean los parámetros siguientes:
Se ajusta el gradiente de temperatura entre 10 y 40°. El color de los cristales del diamante se regula mediante el grosor H de Ia membrana y
Ia cantidad de captador presente en Ia mezcla. Para el azul se incluye 50 ppm de B elemental.
Se han obtenido cristales hasta 4,5 quilates en peso y diferentes coloraciones. En todos los cristales se encuentran inclusiones metálicas en Ia zona de Ia semilla.
Tales inclusiones no impiden su aplicación comercial, los resultados se exponen en Ia Tabla III Tabla III
*lntemational Gemological lnstitute (IGI)
Next Patent: AUTOMATIC PALLETIZER FOR PAPER-BAGGED OR SHRINK-WRAPPED TOPS