L’edizione 2026 della rivista Facette, pubblicazione annuale dello Swiss Gemmological Institute (SSEF), raccoglie alcune delle ricerche più significative dell’anno nel campo della gemmologia scientifica. In un’epoca in cui la distinzione tra naturale e sintetico diventa sempre più complessa, il lavoro dell’istituto di Basilea si focalizza sull’applicazione di tecnologie d’avanguardia per garantire la trasparenza del mercato.
L’articolo di apertura intitolato “A hot issue then and now: the history and future of synthetic coloured stones”, a firma di Laurent E. Cartier e Michael S. Krzemnicki, affronta il tema della sintesi chimica con una prospettiva storica e tecnica. La ricerca di pietre preziose “perfette” create dall’uomo risale a secoli di teorie speculative, ma è nel 1902 che il chimico Auguste Verneuil ha segnato una svolta con la sintesi del rubino tramite fusione di fiamma. Le fonti evidenziano come la produzione di rubini sintetici avesse già raggiunto i 5 milioni di carati all’anno nel 1907. Oggi, il mercato è inondato da diamanti sintetici prodotti tramite HPHT (alta pressione, alta temperatura) e CVD (deposizione chimica da vapore), ma la sfida si sta spostando nuovamente sulle pietre di colore. Gli autori sottolineano l’importanza della nomenclatura CIBJO, che definisce rigorosamente le pietre sintetiche. Una delle sfide moderne più ardue è rappresentata dal cosiddetto mêlée challenge, ovvero l’identificazione di minuscoli rubini o zaffiri sintetici (spesso tra 1 e 4 mm) mescolati a lotti di pietre naturali. In questi casi, la microscopia tradizionale è spesso insufficiente, rendendo necessari protocolli analitici avanzati come la spettroscopia Raman o l’ICP-MS.
Nella sezione dedicata alla gemmologia, lo studio “Gemmological characterisation of emeralds from Musakashi, Zambia” di M.S. Krzemnicki e L.E. Cartier analizza uno giacimento di smeraldi scoperto nel 2002. Questi smeraldi si distinguono dal materiale classico zambiano del distretto di Kafubu per la loro formazione in metasedimenti arricchiti di cromo intersecati da vene idrotermali, rendendoli visivamente e chimicamente simili agli smeraldi colombiani o afghani. Per risolvere questa ambiguità, l’SSEF utilizza l’analisi degli elementi in tracce tramite GemTOF e algoritmi di machine learning come il t-SNE, che permettono di separare chiaramente i cluster di dati in base all’origine geografica.
Il tema dell’intelligenza artificiale viene approfondito nell’articolo “Paraiba tourmaline origin determination using machine learning” di Hao Wang e Michael S. Krzemnicki. La determinazione dell’origine delle tormaline Paraìba è fondamentale a causa della significativa differenza di prezzo tra le pietre brasiliane e quelle africane (Nigeria e Mozambico). L’SSEF ha adottato un approccio di apprendimento non supervisionato (Unsupervised Machine Learning), utilizzando algoritmi come t-SNE e UMAP per analizzare oltre 57 elementi chimici simultaneamente. Questo metodo permette ai computer di individuare modelli nascosti nei dati senza essere influenzati da etichette predefinite, garantendo un’obiettività scientifica superiore nella mappatura delle firme chimiche di boro, rame, manganese, gallio e stronzio.
Un’altra scoperta di rilievo è documentata in “Väyrynenite of exceptional quality and size, reportedly from Nigeria” di Michael S. Krzemnicki e Dr. Laurent E. Cartier. La väyrynenite è un raro minerale di fosfato solitamente trovato in piccoli cristalli, ma l’SSEF ha recentemente analizzato esemplari nigeriani di eccezionale trasparenza fino a 16 carati. Le analisi chimiche hanno rivelato che il materiale nigeriano contiene concentrazioni significativamente più elevate di ferro e zinco rispetto a quello pakistano, fornendo un metodo affidabile per la distinzione tra le due fonti.
Nel campo dei materiali organici, l’articolo “DNA testing: A new era of identification” di Laurent E. Cartier illustra i progressi dell’analisi genetica applicata alle gemme. Grazie a tecniche quasi non distruttive che richiedono solo 2,3 milligrammi di materiale, l’SSEF è in grado di identificare le specie di corallo prezioso, garantendo la conformità alle normative CITES. Questa ricerca ha portato alla scoperta di nuove specie nel commercio, come il Pleurocorallium niveum, e ha permesso di correggere errori di identificazione storica, come nel caso di collane di “pelle d’angelo” che appartenevano a specie diverse da quelle ipotizzate.
Sempre in Brasile, l’articolo “Emeralds from the Mina Canaã, Minas Gerais, Brazil” di Isabelle Beney descrive smeraldi estratti da rocce di scisto flogopitico che presentano una purezza insolita per questa tipologia di giacimento, con inclusioni minerali scarse e canali di crescita paralleli all’asse ottico.
La sezione SSEF Research presenta una serie di casi studio tecnici che dimostrano la complessità del lavoro di laboratorio. In “Winza ruby with hollow tube as a helix”, Michael S. Krzemnicki descrive un rubino tanzaniano da 10 carati contenente una spettacolare inclusione a forma di elica, una caratteristica naturale che conferma l’origine della pietra. In “Rare encounter: sapphire with grandidierite needle inclusion”, lo stesso autore documenta il ritrovamento di aghi di grandidierite in uno zaffiro dello Sri Lanka, un’inclusione estremamente rara confermata tramite microsspettroscopia Raman.
Un caso di sofisticata manipolazione è illustrato in “Purple substance in hollow tubes to mimic unheated Paraiba tourmaline” di Michael S. Krzemnicki, in cui una sostanza viola è stata inserita artificialmente in tubi cavi di una tormalina riscaldata per simulare l’effetto di un alone di radiazione naturale, cercando di trarre in inganno i gemmologi sulla natura del trattamento termico. Similmente, in “An uncommon artificial resin feature in a brazilian paraiba tourmaline” di Wei Zhou, viene descritta una resina artificiale che ha assunto una forma geometrica spigolosa all’interno di una cavità, imitando perfettamente un’inclusione naturale.
La ricerca sui diamanti è rappresentata da due articoli significativi. “Eclogitic orange-yellow diamonds coloured by the 480 nm band” di Michael Mintrone analizza rari diamanti colorati da un difetto cristallino che genera una banda di assorbimento a 480 nm, collegando la loro origine a rocce eclogitiche formate durante la subduzione delle placche tettoniche. In “Cvd synthetic diamond with colour shift”, Michael Mintrone e Julia Griffith studiano un diamante sintetico che cambia colore da grigiastro a bluastro dopo l’esposizione a luce UV profonda, un effetto fotocromatico legato alla carica dei difetti SiV.
La rivista dedica spazio anche alla datazione radiometrica in “Age dating of Burmese jadeite” di Michael S. Krzemnicki, dove l’analisi di inclusioni di zircone ha permesso di datare una giadeite a circa 170 milioni di anni fa. Sul fronte tecnologico, l’articolo “Spectrofluorometer – New instrument at SSEF” di Markus Wälle presenta il nuovo JASCO FP-8550, uno strumento capace di mappare la fluorescenza in tre dimensioni, fondamentale per l’analisi dei difetti cristallini e dei riempimenti. L’uso di questo strumento per misurare il tempo di decadimento della fosforescenza nei diamanti è trattato in “Phosphorescence spectrometry of diamonds” da Jean-Pierre Chalain.
La sezione dedicata alle frodi, “Fake it ‘til you break it: oddities and fraud cases submitted to SSEF” di Michael S. Krzemnicki, riporta casi emblematici come un vetro viola venduto per tanzanite, un vetro blu spacciato per tormalina Paraiba con tanto di falso certificato, e cristalli di topazio tagliati a forma ottaedrica per simulare diamanti grezzi.
In un affascinante connubio tra storia e scienza, “Renaissance point cut diamond and gold ring” di Akitsugu Sato analizza un anello del XVI secolo, spiegando la tecnica del point cut, che preservava la forma ottaedrica naturale del diamante sacrificando la riflessione interna della luce a favore del valore simbolico della durezza della pietra.
