Opale est faite de silice hydratée, ou de dioxyde de silicium. Sa teneur en eau varie. Les opales naturelles viennent en deux variétés. Les opales communes sont d'une seule couleur et peuvent être transparentes, blanches, rouges ou noires. L'autre variété, l'opale de qualité gemme, est appelée opale précieuse. Les opales précieuses sont connues pour leur jeu de couleurs, l'arc-en-ciel qui scintille lorsqu'il est tourné dans la lumière. Les chercheurs qui travaillent sur la création d'opales dans le laboratoire tentent de capturer cette qualité insaisissable et de recréer la beauté des opales précieuses naturelles. Trois catégories d'opales sont créées en laboratoire: l'imitation, la synthèse et la croissance artificielle.

Opales d'imitation

La seule exigence pour qu'un matériau soit une opale d'imitation réussie est de ressembler à l'opale naturelle. John Slocum a inventé une opale d'imitation connue sous le nom de Slocum Stone, ou essence d'opale, en 1974. La pierre est faite de verre avec des morceaux de feuille métallique qui créent le feu caractéristique de l'opale. L'opalite est une autre imitation faite de plastique. Elle est plus douce que l'opale naturelle et présente une irisation de peau de lézard, un motif semblable à une échelle qui est proche de l'apparence de l'opale naturelle mais qui est encore sensiblement différent.

Opales synthétiques

Le processus de base de la synthèse opale se compose de trois étapes. D'abord, les scientifiques créent de minuscules sphères de silice. Ensuite, ils agencent les sphères dans un motif en treillis pour imiter la structure de l'opale précieuse. Enfin, ils remplissent les pores de la structure avec du gel de silice et durcissent. Le processus peut prendre plus d'un an. Le résultat est un produit de silice hydratée qui présente une irisation et a un aspect similaire à celui de l'opale naturelle. La partie la plus difficile de la synthèse opale est de recréer le feu arc-en-ciel de l'opale précieuse naturelle. Pierre Gilson a créé la première opale synthétique en 1974, et les premières tentatives ont eu des bandes d'iridescence plutôt que des étincelles. Les chercheurs ont ajusté le processus et créé l'iridescence de la peau de lézard.

Dans les années 1980, le photographe d'opale et historien Len Cram a commencé à expérimenter de nouvelles façons de cultiver les opales. Après avoir entendu des histoires de squelettes et de poteaux de clôture opalisés autour des mines d'opale, Cram doutait de l'explication traditionnelle de la formation de l'opale. D'autres ont émis l'hypothèse que la silice remplissait les poches dans le sol et durcissait en opale pendant des centaines d'années. Cram croyait que les opales se développaient plus rapidement. Il pensait que les opales se sont formées à partir de réactions chimiques impliquant des composés dans la saleté. Cram a créé son propre processus de création d'opales basé sur cette théorie. Il mélange la saleté opale avec des électrolytes liquides, et en quelques mois, il cultive des opales qui sont visuellement indiscernables des opales naturelles.