實驗室裏“種植”鑽石,這樣的人造鑽戒你能接受嗎?

來源:羊城派 作者: 發表時間:2018-05-16 10:48

  説天説地説新聞,解花解語解趣事

  羊城派原創文本/夏楊

  近日央視報道,英國一間實驗室將鑽石“種子”置於含有甲烷和氫氣的高溫高壓環境中,不到幾天就“生長”出了一顆顆人造鑽石!

英國一實驗室“種”出了鑽石 圖/@央視新聞

  人造鑽石雖非新技術,但近年來“種”出來的鑽石純度越來越高,已足以媲美天然鑽石。因此,未來它走向寶石市場已成必然趨勢。

  這是好消息,卻讓人心情複雜。畢竟,作為身份、財富和愛情等象徵的鑽石,人造鑽石出現後,原本賦予其上的美好寓意還在不在?合成鑽石製成的鑽戒,你能接受嗎?

追求“恒久遠”,當然要天然鑽戒 圖/視覺中國

  “寶石之王”身世傳奇

  “鑽石恒久遠,一顆永流傳”,這是一句耳熟能詳的廣告語。它奠定了鑽石在愛情象徵和定情信物方面的特殊意義。

  鑽石作為“寶石之王”,其價值基礎在於“美麗”、“耐久”和“稀少”。其他社會和文化意義,都是在此基礎上延伸出來的。

鑽戒用寶石級金剛石鑲嵌製成 圖/視覺中國

  鑽石是自然界中硬度最大的物質,摩氏硬度指標為10,因此流傳中不會輕易磨損。且經過切割琢磨,會形成耀眼的光芒,非常美麗。

  而其實,身份高貴、耀眼奪目的鑽石,從物理角度來講,和煤炭、鉛筆芯、蔗糖一樣,都是碳元素組成的物質,只是因結構不同,其外表差異實在太大!

切工好的鑽石能反射耀眼的光芒 圖/視覺中國

  而説到稀少,就更容易理解。通常我們所説的鑽石,其實是天然金剛石的加工成品,是要經過篩選、設計、切割、琢磨的。全世界所産金剛石本來有限,且只有20%寶石級的可做鑽石。

  也基於此,鑽石有個專用的重量單位“克拉”,1克拉等於0.2克。全世界範圍內每年加工成的鑽石只有400萬克拉(800千克)。

每顆鑽石都經過精心的設計和琢磨 圖/視覺中國

  説“鑽石恒久遠”,也在説它的形成時間。鑽石是一種非常古老的寶石,從全球所知礦藏的年代看,大部分鑽石形成于33億年前及12-17億年這兩個時期,南非還發現了45億年前的鑽石。這表明鑽石在地球誕生後不久便開始結晶孕育了!

  自然界中的金剛石産于兩種岩石之中,一是金伯利岩,一是鉀鎂煌斑岩。這兩種都是火山岩。這表明金剛石生成于地球內部,隨火山噴發才來到了地表。

鑽石隨火山噴發到達地表 圖/視覺中國

  目前世界上鑽石産量居前五位的國家分別是澳大利亞、扎伊爾、波札那、俄羅斯、南非。其産量佔全球總産量的90%左右。

  中國金剛石的探明儲量和産量均居世界第10名左右。主要産地有遼寧瓦房店、山東蒙陰和湖南沅江流域。遼寧瓦房店是目前亞洲最大的金剛石礦山。

金伯利岩是金剛石母岩之一 圖/視覺中國

  現在世界上最大的鑽石是“非洲之星”,原礦是1905年發現于南非的、重達3106克拉的“庫裏南”金剛石。這塊礦石切割成的最大的一顆鑽石就是“非洲之星”,後來被鑲嵌在英國女王的權杖上。

  非洲之星重530.2克拉,即106克,重量約相當於一個小號的鵝蛋!

在非洲發現的另一枚重達706克拉的金剛石 圖/中新網

  實驗室裏“壓縮時光”

  在地球這個大環境裏,金剛石一生長就是幾十億年,但隨著現代科技的發展,在人造環境裏,漫長的時光被壓縮。人們模倣金剛石在地下形成時的高溫高壓環境,開始了神奇的創造過程。

  自然界裏的金剛石生成于地下150公里處的岩漿中,後隨岩漿噴出地表,凝結于岩石中,再經風化崩裂及流水搬運,沉積于地層中。

金伯利岩崩裂後金剛石隨水流搬運沉積于地層中 圖/視覺中國

  人工合成金剛石的原理並不複雜。鑽石是自然界中唯一由單一元素(99.98%的碳)形成的結晶體寶石。構成元素簡單,在實驗室中“培育”就容易,只要模倣出地層深處的那種高溫高壓環境就行。

  人類首次合成金剛石是在1954年。當時有一批電氣公司的研究員將碳元素置於高溫高壓的密閉容器中,偶然生産出了金剛石。

礦床中挖出的金剛石顆粒。不是每顆金剛石都能變身鑽石 圖/視覺中國

  但剛開始並沒批量生産,因為當時的生産成本甚至高過天然金剛石。並且那一階段合成的只是金剛石,雖有物理硬度,卻無寶石之美。畢竟,金剛石的純凈度達到了寶石級才能製作鑽石。

  實驗室裏培育出來的金剛石,主要用在了工業上。比如製作鑽頭、切割工具、研磨工具等,也可用於半導體、航太和航空工業中。

金剛石的硬度足以輕鬆劃開玻璃 圖/視覺中國

  由於技術的限制,早期的人造金剛石內有培養過程中殘留的金屬結晶,因此只需要用強力磁鐵,就可以把人工金剛石和天然金剛石區分開來。

  不過隨著技術進步,這種殘留基本上已消失。並且人工合成導致的雜色問題,也可以通過後期處理消除,純度也可媲美自然界寶石級金剛石。這樣生産出來的金剛石,再想通過肉眼辨別是不是人造的,已十分困難。專業人士若不借助儀器也難以區分。

天然鑽石和合成鑽石用肉眼很難區分 圖/視覺中國

  綜合來説,實驗室裏“人工種植”金剛石主要有兩類方法。一種就是傳統的高溫高壓合成法,放入碳元素和一粒天然鑽石,高溫高壓下碳原子重新排列組合,在金剛石粒周圍結晶。

  另一種是化學氣相淀積合成法,使天然氣和氮氣加熱後,在壓力室裏形成碳電漿體,電漿體不斷沉積在壓力室底部,形成金剛石薄片。

  目前,全世界也只有中國和美國、英國、日本等少數國家掌握了人工合成寶石級金剛石單晶的技術。

實驗室的高溫高壓容器,是鑽石培養的溫床 圖/央視新聞

  人造鑽石有沒有未來?

  無論人工合成技術再先進,合成金剛石畢竟不能等同於天然金剛石。

  畢竟,作為寶石,鑽石除了具備金剛石的特殊物理屬性外,還具有天然稀少性。這一點,人造金剛石是不具備的。

  因此,金剛石即便將來大批進入市場,也必須標明其“合成”屬性,不然就搞亂了市場,也危及人的情感因素。

作為愛情信物,大概很少人願意選擇合成鑽石 圖/視覺中國

  在寶石文化中,鑽石是權力、威嚴、地位和富貴的象徵。而在現代人心中作為愛情信物和婚姻承諾的鑽石戒指,更凸顯了其美麗、耐久等屬性,這些都是和人工合成寶石格格不入的。

  也正基於此,雖然人造技術不斷進步,合成鑽石的市場前景仍然比較模糊。

當下的鑽石文化中融入了人的情感因素 圖/視覺中國

  不過,這也並不意味著合成鑽石完全沒有市場。畢竟,人類對鑽石除了“恒久遠”的價值追求,還有時尚裝飾的需求。合成鑽石在這方面可以發揮其“物美價廉”的優勢。

  目前合成鑽石的成本價格已經下降到了天然鑽石的40%,隨著技術的發展及市場的拓展,成本還有望降低。這樣,它與天然鑽石競爭的優勢將更突出。

時尚裝飾也需要鑽石製品,合成鑽石就有了發揮空間 圖/視覺中國

  並且,合成鑽石還有一個優勢,就是它契合了現代人“環保”的價值追求。畢竟,天然鑽石礦藏的開採,對自然環境破壞極大,這一點歷來備受詬病。而合成鑽石的取得不破壞環境,碳排放也少。

  東南亞一處礦山現場,金剛石開採對生態環境破壞相當嚴重 圖/視覺中國

  還有,天然鑽石資源存量有限,以現在探明的儲量和開採的進度估算,只夠人類開採幾十年(當然還會有新的礦藏發現)。而在實驗室裏“種”鑽石,可用的碳元素取之不盡用之不竭,幾乎沒有任何資源壓力和礦藏焦慮。

隨著科技發展,人造鑽石技術也在不斷進步 圖/視覺中國

  人的觀念在變,未來還有無限可能。儘管當前人們對合成鑽石還有很大偏見,但未來認同度可能會有所改變。

  或許,將來鑽石文化需要合成鑽石來拯救,亦未可知!

隨著社會發展,人們對合成鑽石的接受度或許會有所提高 圖/視覺中國

歷史上最著名的十顆鑽石

  (以下資料來自網路)

  1.非洲之星鑽石

  英國國王權杖上的鑽石。它是世界上最大的切割鑽石。這顆鑽石由美國一家公司切割,該公司在研究了這顆鑽石6個月後,才確定如何切割。

  2.光之山鑽石

  這顆鑽石有最古老的記載歷史,它的最早記載可追溯到1304年。在維多利亞女王在位時被再度切割,之後被鑲嵌在英國女王的王冠上。這顆鑽石重108.93克拉。

  3.艾克沙修鑽石

  “艾克沙修”不光是世界上最大的鑽石之一,還是迄今為止全球發現的第二大鑽石。

蘇富比拍賣過一塊重達1109克拉、如網球般大小的金剛石 圖/中新網

  4.大莫臥兒鑽石

  大莫臥兒是17世紀在印度發現的鑽石,但後來失蹤了。有人認為,光之山鑽石可能就是由這顆鑽石切割而成。

  5.神像之眼鑽石

  這是一顆扁平的梨形鑽石,大小如一顆雞蛋。“神像之眼”重70.2克拉。傳説它是克什米爾酋長交給勒索拉沙塔哈公主的土耳其蘇丹的“贖金”。

  6.攝政王鑽石

  攝政王鑽石是一名印度奴隸于1702年在谷康達附近發現的。它以罕見純凈和完美切割聞名,無可爭議屬世界最美鑽石。

  7.奧爾洛夫鑽石

  奧爾洛夫鑽石是世界第三大切割鑽石。它有著印度最美鑽石的典型純凈度,帶有少許藍綠色彩。

未經加工的金剛石晶體 圖/視覺中國

  8.藍色希望鑽石

  它被認為有著名的塔維奈爾藍鑽的特點,1642年被從印度帶到歐洲。它曾屬於法國國王路易十四。今天可以在華盛頓史密森學會看到這顆鑽石。

  9.仙希鑽石

  它最初屬於法國勃艮第“大膽的查爾斯”公爵,1477年戰爭中弄丟。仙希鑽石為淺黃色,顯然出自印度,據説它是被切割成擁有對稱面的第一大鑽石。

  10.泰勒·伯頓鑽石

  這顆梨形鑽石是1966年在南非德蘭士瓦省第一礦發現。理查德·伯頓為伊麗莎白·泰勒花110萬美元買下,給它取名為“泰勒·伯頓”。(更多新聞資訊,請關注羊城派 pai.ycwb.com)

合成鑽石給了現代人多一種選擇的機會 圖/視覺中國

來源|羊城派

  欄目主持|夏楊

  責編|樊美玲

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實驗室裏“種植”鑽石,這樣的人造鑽戒你能接受嗎?

羊城派  作者:  2018-05-16

  説天説地説新聞,解花解語解趣事

  羊城派原創文本/夏楊

  近日央視報道,英國一間實驗室將鑽石“種子”置於含有甲烷和氫氣的高溫高壓環境中,不到幾天就“生長”出了一顆顆人造鑽石!

英國一實驗室“種”出了鑽石 圖/@央視新聞

  人造鑽石雖非新技術,但近年來“種”出來的鑽石純度越來越高,已足以媲美天然鑽石。因此,未來它走向寶石市場已成必然趨勢。

  這是好消息,卻讓人心情複雜。畢竟,作為身份、財富和愛情等象徵的鑽石,人造鑽石出現後,原本賦予其上的美好寓意還在不在?合成鑽石製成的鑽戒,你能接受嗎?

追求“恒久遠”,當然要天然鑽戒 圖/視覺中國

  “寶石之王”身世傳奇

  “鑽石恒久遠,一顆永流傳”,這是一句耳熟能詳的廣告語。它奠定了鑽石在愛情象徵和定情信物方面的特殊意義。

  鑽石作為“寶石之王”,其價值基礎在於“美麗”、“耐久”和“稀少”。其他社會和文化意義,都是在此基礎上延伸出來的。

鑽戒用寶石級金剛石鑲嵌製成 圖/視覺中國

  鑽石是自然界中硬度最大的物質,摩氏硬度指標為10,因此流傳中不會輕易磨損。且經過切割琢磨,會形成耀眼的光芒,非常美麗。

  而其實,身份高貴、耀眼奪目的鑽石,從物理角度來講,和煤炭、鉛筆芯、蔗糖一樣,都是碳元素組成的物質,只是因結構不同,其外表差異實在太大!

切工好的鑽石能反射耀眼的光芒 圖/視覺中國

  而説到稀少,就更容易理解。通常我們所説的鑽石,其實是天然金剛石的加工成品,是要經過篩選、設計、切割、琢磨的。全世界所産金剛石本來有限,且只有20%寶石級的可做鑽石。

  也基於此,鑽石有個專用的重量單位“克拉”,1克拉等於0.2克。全世界範圍內每年加工成的鑽石只有400萬克拉(800千克)。

每顆鑽石都經過精心的設計和琢磨 圖/視覺中國

  説“鑽石恒久遠”,也在説它的形成時間。鑽石是一種非常古老的寶石,從全球所知礦藏的年代看,大部分鑽石形成于33億年前及12-17億年這兩個時期,南非還發現了45億年前的鑽石。這表明鑽石在地球誕生後不久便開始結晶孕育了!

  自然界中的金剛石産于兩種岩石之中,一是金伯利岩,一是鉀鎂煌斑岩。這兩種都是火山岩。這表明金剛石生成于地球內部,隨火山噴發才來到了地表。

鑽石隨火山噴發到達地表 圖/視覺中國

  目前世界上鑽石産量居前五位的國家分別是澳大利亞、扎伊爾、波札那、俄羅斯、南非。其産量佔全球總産量的90%左右。

  中國金剛石的探明儲量和産量均居世界第10名左右。主要産地有遼寧瓦房店、山東蒙陰和湖南沅江流域。遼寧瓦房店是目前亞洲最大的金剛石礦山。

金伯利岩是金剛石母岩之一 圖/視覺中國

  現在世界上最大的鑽石是“非洲之星”,原礦是1905年發現于南非的、重達3106克拉的“庫裏南”金剛石。這塊礦石切割成的最大的一顆鑽石就是“非洲之星”,後來被鑲嵌在英國女王的權杖上。

  非洲之星重530.2克拉,即106克,重量約相當於一個小號的鵝蛋!

在非洲發現的另一枚重達706克拉的金剛石 圖/中新網

  實驗室裏“壓縮時光”

  在地球這個大環境裏,金剛石一生長就是幾十億年,但隨著現代科技的發展,在人造環境裏,漫長的時光被壓縮。人們模倣金剛石在地下形成時的高溫高壓環境,開始了神奇的創造過程。

  自然界裏的金剛石生成于地下150公里處的岩漿中,後隨岩漿噴出地表,凝結于岩石中,再經風化崩裂及流水搬運,沉積于地層中。

金伯利岩崩裂後金剛石隨水流搬運沉積于地層中 圖/視覺中國

  人工合成金剛石的原理並不複雜。鑽石是自然界中唯一由單一元素(99.98%的碳)形成的結晶體寶石。構成元素簡單,在實驗室中“培育”就容易,只要模倣出地層深處的那種高溫高壓環境就行。

  人類首次合成金剛石是在1954年。當時有一批電氣公司的研究員將碳元素置於高溫高壓的密閉容器中,偶然生産出了金剛石。

礦床中挖出的金剛石顆粒。不是每顆金剛石都能變身鑽石 圖/視覺中國

  但剛開始並沒批量生産,因為當時的生産成本甚至高過天然金剛石。並且那一階段合成的只是金剛石,雖有物理硬度,卻無寶石之美。畢竟,金剛石的純凈度達到了寶石級才能製作鑽石。

  實驗室裏培育出來的金剛石,主要用在了工業上。比如製作鑽頭、切割工具、研磨工具等,也可用於半導體、航太和航空工業中。

金剛石的硬度足以輕鬆劃開玻璃 圖/視覺中國

  由於技術的限制,早期的人造金剛石內有培養過程中殘留的金屬結晶,因此只需要用強力磁鐵,就可以把人工金剛石和天然金剛石區分開來。

  不過隨著技術進步,這種殘留基本上已消失。並且人工合成導致的雜色問題,也可以通過後期處理消除,純度也可媲美自然界寶石級金剛石。這樣生産出來的金剛石,再想通過肉眼辨別是不是人造的,已十分困難。專業人士若不借助儀器也難以區分。

天然鑽石和合成鑽石用肉眼很難區分 圖/視覺中國

  綜合來説,實驗室裏“人工種植”金剛石主要有兩類方法。一種就是傳統的高溫高壓合成法,放入碳元素和一粒天然鑽石,高溫高壓下碳原子重新排列組合,在金剛石粒周圍結晶。

  另一種是化學氣相淀積合成法,使天然氣和氮氣加熱後,在壓力室裏形成碳電漿體,電漿體不斷沉積在壓力室底部,形成金剛石薄片。

  目前,全世界也只有中國和美國、英國、日本等少數國家掌握了人工合成寶石級金剛石單晶的技術。

實驗室的高溫高壓容器,是鑽石培養的溫床 圖/央視新聞

  人造鑽石有沒有未來?

  無論人工合成技術再先進,合成金剛石畢竟不能等同於天然金剛石。

  畢竟,作為寶石,鑽石除了具備金剛石的特殊物理屬性外,還具有天然稀少性。這一點,人造金剛石是不具備的。

  因此,金剛石即便將來大批進入市場,也必須標明其“合成”屬性,不然就搞亂了市場,也危及人的情感因素。

作為愛情信物,大概很少人願意選擇合成鑽石 圖/視覺中國

  在寶石文化中,鑽石是權力、威嚴、地位和富貴的象徵。而在現代人心中作為愛情信物和婚姻承諾的鑽石戒指,更凸顯了其美麗、耐久等屬性,這些都是和人工合成寶石格格不入的。

  也正基於此,雖然人造技術不斷進步,合成鑽石的市場前景仍然比較模糊。

當下的鑽石文化中融入了人的情感因素 圖/視覺中國

  不過,這也並不意味著合成鑽石完全沒有市場。畢竟,人類對鑽石除了“恒久遠”的價值追求,還有時尚裝飾的需求。合成鑽石在這方面可以發揮其“物美價廉”的優勢。

  目前合成鑽石的成本價格已經下降到了天然鑽石的40%,隨著技術的發展及市場的拓展,成本還有望降低。這樣,它與天然鑽石競爭的優勢將更突出。

時尚裝飾也需要鑽石製品,合成鑽石就有了發揮空間 圖/視覺中國

  並且,合成鑽石還有一個優勢,就是它契合了現代人“環保”的價值追求。畢竟,天然鑽石礦藏的開採,對自然環境破壞極大,這一點歷來備受詬病。而合成鑽石的取得不破壞環境,碳排放也少。

  東南亞一處礦山現場,金剛石開採對生態環境破壞相當嚴重 圖/視覺中國

  還有,天然鑽石資源存量有限,以現在探明的儲量和開採的進度估算,只夠人類開採幾十年(當然還會有新的礦藏發現)。而在實驗室裏“種”鑽石,可用的碳元素取之不盡用之不竭,幾乎沒有任何資源壓力和礦藏焦慮。

隨著科技發展,人造鑽石技術也在不斷進步 圖/視覺中國

  人的觀念在變,未來還有無限可能。儘管當前人們對合成鑽石還有很大偏見,但未來認同度可能會有所改變。

  或許,將來鑽石文化需要合成鑽石來拯救,亦未可知!

隨著社會發展,人們對合成鑽石的接受度或許會有所提高 圖/視覺中國

歷史上最著名的十顆鑽石

  (以下資料來自網路)

  1.非洲之星鑽石

  英國國王權杖上的鑽石。它是世界上最大的切割鑽石。這顆鑽石由美國一家公司切割,該公司在研究了這顆鑽石6個月後,才確定如何切割。

  2.光之山鑽石

  這顆鑽石有最古老的記載歷史,它的最早記載可追溯到1304年。在維多利亞女王在位時被再度切割,之後被鑲嵌在英國女王的王冠上。這顆鑽石重108.93克拉。

  3.艾克沙修鑽石

  “艾克沙修”不光是世界上最大的鑽石之一,還是迄今為止全球發現的第二大鑽石。

蘇富比拍賣過一塊重達1109克拉、如網球般大小的金剛石 圖/中新網

  4.大莫臥兒鑽石

  大莫臥兒是17世紀在印度發現的鑽石,但後來失蹤了。有人認為,光之山鑽石可能就是由這顆鑽石切割而成。

  5.神像之眼鑽石

  這是一顆扁平的梨形鑽石,大小如一顆雞蛋。“神像之眼”重70.2克拉。傳説它是克什米爾酋長交給勒索拉沙塔哈公主的土耳其蘇丹的“贖金”。

  6.攝政王鑽石

  攝政王鑽石是一名印度奴隸于1702年在谷康達附近發現的。它以罕見純凈和完美切割聞名,無可爭議屬世界最美鑽石。

  7.奧爾洛夫鑽石

  奧爾洛夫鑽石是世界第三大切割鑽石。它有著印度最美鑽石的典型純凈度,帶有少許藍綠色彩。

未經加工的金剛石晶體 圖/視覺中國

  8.藍色希望鑽石

  它被認為有著名的塔維奈爾藍鑽的特點,1642年被從印度帶到歐洲。它曾屬於法國國王路易十四。今天可以在華盛頓史密森學會看到這顆鑽石。

  9.仙希鑽石

  它最初屬於法國勃艮第“大膽的查爾斯”公爵,1477年戰爭中弄丟。仙希鑽石為淺黃色,顯然出自印度,據説它是被切割成擁有對稱面的第一大鑽石。

  10.泰勒·伯頓鑽石

  這顆梨形鑽石是1966年在南非德蘭士瓦省第一礦發現。理查德·伯頓為伊麗莎白·泰勒花110萬美元買下,給它取名為“泰勒·伯頓”。(更多新聞資訊,請關注羊城派 pai.ycwb.com)

合成鑽石給了現代人多一種選擇的機會 圖/視覺中國

來源|羊城派

  欄目主持|夏楊

  責編|樊美玲

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