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【央廣網】中科院“種”出鑽石:硬度、純淨度可媲美天然鑽石
作者:,日期:2019-11-06

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

  近日,在“中國科學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?

  鑽石可以“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”鑽石的“功能碳素材料”團隊中的一員。他告訴記者,培育鑽石的過程就像種糧食,需要“種子”與“養料”,一顆小小的天然鑽石就是“種子”。他說:“首先要有一個天然鑽石的籽晶片,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,在空氣中慢慢沈積到金剛石的籽晶片,一點一點沈積上去。”

  從甲烷氣體中分裂出的碳原子沈積在“種子鑽石”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克拉大小的鑽石。李赫介紹,“長出來”的鑽石跟天然鑽石的化學成分沒有區別,並且純度比天然鑽石還高。

  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,一般天然鑽石在自然界中形成時往往摻有大量的其它雜質,而人工控制的鑽石雜質含量要低于天然鑽石,而且在晶格的修飾上可能要更好;人造鑽石的純淨度可以給做得更高,天然鑽石很難控制,找到這個鑽石是什麽樣子,它就是什麽樣子的,人造的鑽石基本上相當于一種複制品,我們可以控制它的質量,甚至我們可以控制它的顔色。”

  人造鑽石硬度、純淨度都可以媲美天然鑽石,但價格卻只有天然鑽石的六分之一。李赫表示,培育鑽石技術成功之後,以後的培育甚至可以不用天然鑽石當“種子”,能培育出更多的人造鑽石。這就意味著,隨著技術的成熟,人造鑽石的成本將更低。而培育鑽石的初衷,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爲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、半導體領域裏的應用。還有一個就是金剛石,尤其是工業金剛石,在加工領域裏,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。但它只能從天然裏邊來,現在一旦人工的産量上來,我們能把金剛石做得很大,加工的效率就很高。所以它對這個産業影響是很大的。”

  “物以稀爲貴”,鑽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。雖然應用于飾品上並不是“李赫們”培育人造鑽石的初衷,但它一經出現就引起人們的熱議,人造鑽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鑽石生産公司,一直致力于研究相關技術,希望可以打造出與天然鑽石相似度極高的人造鑽石。相比來看,人造鑽石更環保,價格也比天然鑽石便宜30%到40%。艾爾特拉鑽石生産公司總裁阿米什·思汗介紹:“我們的銷售量以最初的8倍速度在增長,消費者喜歡這種産品。預計在兩年內,該行業將會成爲價值數十億美元的産業。”

  摩根士丹利預估,目前人造鑽石僅占全球鑽石市場的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%。李赫認爲,未來人造鑽石可以做出各類目前做不到的大件鑽石飾品。“以後更大的鑽石做出來之後,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%的受訪者不認爲人造鑽石是“真正的鑽石”。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鑽石首飾。(記者朱敏)

  (原文發布于2019年11月6日央廣網)

  【原文鏈接】http://tech.cnr.cn/techgd/20191106/t20191106_524847314.shtml