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“种出来”的钻石:纯净度可媲美天然钻石

发布日期:2019-11-18   来源:互联网

  近日,在“中国科学院宁波材料技术与工程研究所科技创新创业汇报会”上,大批“典型科研成果”揭晓。其中,在实验室花一周时间就能培育钻石的技术备受关注。也就是说,“种”下一颗“种子”,能长出钻石。钻石真的可以“种”出来吗?“种”出来的钻石与天然钻石有什么区别?它的商业前景怎么样?

  钻石可以“种”出来?闻所未闻吧?而中科院海洋新材料与应用技术重点实验室却将这个听起来天方夜谭的说法变成了现实。该实验室副主任李赫是实现“种”钻石的“功能碳素材料”团队中的一员。他告诉记者,培育钻石的过程就像种粮食,需要“种子”与“养料”,一颗小小的天然钻石就是“种子”。他说:“首先要有一个天然钻石的籽晶片,还需要用到甲烷气体,甲烷在能量作用下,形成了一个碳的等离子体,这个等离子体就像灰尘一样,在空气中慢慢沉积到金刚石的籽晶片,一点一点沉积上去。”

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  从甲烷气体中分裂出的碳原子沉积在“种子钻石”上,以每小时0.007毫米的速度“生长”,在实验室环境下,一星期就可以“培育”一颗1克拉大小的钻石。李赫介绍,“长出来”的钻石跟天然钻石的化学成分没有区别,并且纯度比天然钻石还高。

  李赫说:“从化学的角度上来讲,没有区别,都是碳元素组成的。从实际情况来讲,一般天然钻石在自然界中形成时往往掺有大量的其它杂质,而人工控制的钻石杂质含量要低于天然钻石,而且在晶格的修饰上可能要更好;人造钻石的纯净度可以给做得更高,天然钻石很难控制,找到这个钻石是什么样子,它就是什么样子的,人造的钻石基本上相当于一种复制品,我们可以控制它的质量,甚至我们可以控制它的颜色。”

  人造钻石硬度、纯净度都可以媲美天然钻石,但价格却只有天然钻石的六分之一。李赫表示,培育钻石技术成功之后,以后的培育甚至可以不用天然钻石当“种子”,能培育出更多的人造钻石。这就意味着,随着技术的成熟,人造钻石的成本将更低。而培育钻石的初衷,是用于半导体的研究,以及在光学、热学上的应用等。

  李赫说:“我们原来做这个东西就是为了研究半导体上的应用,另外它有很好的光学性能,我们研究它在光学、热学上的应用,以及在电学、半导体领域里的应用。还有一个就是金刚石,尤其是工业金刚石,在加工领域里,它是特别好的刀具材料。很早以前金刚石就已经大量应用在了工业界,比如以前金属手机壳都采用金刚石的刀具进行加工,包括我们使用的玻璃刀等。但它只能从天然里边来,现在一旦人工的产量上来,我们能把金刚石做得很大,加工的效率就很高。所以它对这个产业影响是很大的。”

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  “物以稀为贵”,钻石的名贵源于它在大自然界中的稀有,它价格的高昂也让很多消费者望而却步。虽然应用于饰品上并不是“李赫们”培育人造钻石的初衷,但它一经出现就引起人们的热议,人造钻石用在饰品上也有了可能性。

  事实上,总部位于纽约的艾尔特拉钻石生产公司,一直致力于研究相关技术,希望可以打造出与天然钻石相似度极高的人造钻石。相比来看,人造钻石更环保,价格也比天然钻石便宜30%到40%。艾尔特拉钻石生产公司总裁阿米什·思汗介绍:“我们的销售量以最初的8倍速度在增长,消费者喜欢这种产品。预计在两年内,该行业将会成为价值数十亿美元的产业。”

  摩根士丹利预估,目前人造钻石仅占全球钻石市场的1%,销售额在7500万到2亿美元之间,到2020年市场占有率可能会增长到20%。李赫认为,未来人造钻石可以做出各类目前做不到的大件钻石饰品。“以后更大的钻石做出来之后,我们可以把它加工成各种各样的形状,甚至可以像玉器一样将它雕琢成比如一个戒指,这都有可能实现。”

  据了解,有民意调查结果显示,68%的受访者不认为人造钻石是“真正的钻石”。但奢侈品牌研究公司MVI市场公司的一项研究表明,70%的千禧一代表示会考虑人造钻石首饰。