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鉆石可以“種”出來?中科院“種”出鉆石,硬度、純凈度可媲美天然鉆石

2019-11-06 14:44:01 來源:央廣網

據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞縱橫》報道,關于鉆石,有一句幾乎家喻戶曉的廣告語:“鉆石恒久遠,一顆永流傳。”鉆石因為是自然界中最堅硬的物質,被人們用來象征堅貞的愛情。后來,有人把這句廣告語改成“鉆石恒久遠,一顆就破產”,反映出鉆石的昂貴。如果有人告訴你,現在有一種人造鉆石,它的價格只有天然鉆石的六分之一,你會不會買呢?

近日,在“中國科學院寧波材料技術與工程研究所科技創新創業匯報會”上,大批“典型科研成果”揭曉。其中,在實驗室花一周時間就能培育鉆石的技術備受關注。也就是說,“種”下一顆“種子”,能長出鉆石。鉆石真的可以“種”出來嗎?“種”出來的鉆石與天然鉆石有什么區別?它的商業前景怎么樣?

鉆石可以“種”出來?聞所未聞吧?而中科院海洋新材料與應用技術重點實驗室卻將這個聽起來天方夜譚的說法變成了現實。該實驗室副主任李赫是實現“種”鉆石的“功能碳素材料”團隊中的一員。他告訴記者,培育鉆石的過程就像種糧食,需要“種子”與“養料”,一顆小小的天然鉆石就是“種子”。他說:“首先要有一個天然鉆石的籽晶片,還需要用到甲烷氣體,甲烷在能量作用下,形成了一個碳的等離子體,這個等離子體就像灰塵一樣,在空氣中慢慢沉積到金剛石的籽晶片,一點一點沉積上去。”

從甲烷氣體中分裂出的碳原子沉積在“種子鉆石”上,以每小時0.007毫米的速度“生長”,在實驗室環境下,一星期就可以“培育”一顆1克拉大小的鉆石。李赫介紹,“長出來”的鉆石跟天然鉆石的化學成分沒有區別,并且純度比天然鉆石還高。

李赫說:“從化學的角度上來講,沒有區別,都是碳元素組成的。從實際情況來講,一般天然鉆石在自然界中形成時往往摻有大量的其它雜質,而人工控制的鉆石雜質含量要低于天然鉆石,而且在晶格的修飾上可能要更好;人造鉆石的純凈度可以給做得更高,天然鉆石很難控制,找到這個鉆石是什么樣子,它就是什么樣子的,人造的鉆石基本上相當于一種復制品,我們可以控制它的質量,甚至我們可以控制它的顏色。”

人造鉆石硬度、純凈度都可以媲美天然鉆石,但價格卻只有天然鉆石的六分之一。李赫表示,培育鉆石技術成功之后,以后的培育甚至可以不用天然鉆石當“種子”,能培育出更多的人造鉆石。這就意味著,隨著技術的成熟,人造鉆石的成本將更低。而培育鉆石的初衷,是用于半導體的研究,以及在光學、熱學上的應用等。

李赫說:“我們原來做這個東西就是為了研究半導體上的應用,另外它有很好的光學性能,我們研究它在光學、熱學上的應用,以及在電學、半導體領域里的應用。還有一個就是金剛石,尤其是工業金剛石,在加工領域里,它是特別好的刀具材料。很早以前金剛石就已經大量應用在了工業界,比如以前金屬手機殼都采用金剛石的刀具進行加工,包括我們使用的玻璃刀等。但它只能從天然里邊來,現在一旦人工的產量上來,我們能把金剛石做得很大,加工的效率就很高。所以它對這個產業影響是很大的。”

“物以稀為貴”,鉆石的名貴源于它在大自然界中的稀有,它價格的高昂也讓很多消費者望而卻步。雖然應用于飾品上并不是“李赫們”培育人造鉆石的初衷,但它一經出現就引起人們的熱議,人造鉆石用在飾品上也有了可能性。

事實上,總部位于紐約的艾爾特拉鉆石生產公司,一直致力于研究相關技術,希望可以打造出與天然鉆石相似度極高的人造鉆石。相比來看,人造鉆石更環保,價格也比天然鉆石便宜30%到40%。艾爾特拉鉆石生產公司總裁阿米什·思汗介紹:“我們的銷售量以最初的8倍速度在增長,消費者喜歡這種產品。預計在兩年內,該行業將會成為價值數十億美元的產業。”

摩根士丹利預估,目前人造鉆石僅占全球鉆石市場的1%,銷售額在7500萬到2億美元之間,到2020年市場占有率可能會增長到20%。李赫認為,未來人造鉆石可以做出各類目前做不到的大件鉆石飾品。“以后更大的鉆石做出來之后,我們可以把它加工成各種各樣的形狀,甚至可以像玉器一樣將它雕琢成比如一個戒指,這都有可能實現。”

據了解,有民意調查結果顯示,68%的受訪者不認為人造鉆石是“真正的鉆石”。但奢侈品牌研究公司MVI市場公司的一項研究表明,70%的千禧一代表示會考慮人造鉆石首飾。(記者朱敏)

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