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中科院“种”出钻石:硬度、纯净度可媲美天然钻石
2019-11-06 08:39:07 来源: 央广网
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  据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道,关于钻石,有一句几乎家喻户晓的广告语:“钻石恒久远,一颗永流传。”钻石因为是自然界中最坚硬的物质,被人们?#32654;?#35937;征坚贞的爱情。后来,有人把这句广告语改成“钻石恒久远,一颗就破产?#20445;?#21453;映出钻石的昂贵。如果有人告诉你,现在有一种人造钻石,它的价格只有天然钻石的六?#31181;?#19968;,你会不会买呢?

  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?#19968;?#19968;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?#20445;?#33021;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?#25581;?#35885;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?#25226;?#26009;?#20445;?#19968;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。”

  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?#21543;?#38271;?#20445;?#22312;实验?#19968;?#22659;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,?#38469;?#30899;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?#31181;?#19968;。李赫表示,培育钻石技术成功之后,?#38498;?#30340;培育甚至可以不用天然钻石当“种子?#20445;?#33021;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,?#32422;?#22312;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,?#32422;?#22312;电学、半导体领域里的应用。还有一个就是金刚石,尤其是工?#21040;?#21018;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?#21040;紓?#27604;如以前金属?#21482;?#22771;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?#21487;?#26469;,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。”

  “物以稀为贵?#20445;?#38075;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?#39134;?#24182;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?#39134;?#20063;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?#28304;?#36896;出与天然钻石相似度极高的人造钻石。相比?#32431;矗?#20154;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?#30149;?#24605;汗介绍:“我们的销售量以最初的8?#31471;?#24230;在增长,消费者?#19981;?#36825;种产品。预计在两年内,该行?#21040;?#20250;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。“?#38498;?#26356;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?#20928;?#32771;虑人造钻石首饰。(记者朱敏)

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