В эпоху, когда в интернете можно приобрести почти все, пожалуй, неудивительно, что можно купить машину для изготовления алмазов. На китайском сайте электронной коммерции Alibaba такой товар отдают за 200 тысяч долларов. Наличие этих машин отражает постоянную тенденцию к удешевлению производства бриллиантов – процесс, начавшийся десятилетие назад и продолжающий развиваться.
История выращенных в лаборатории алмазов насчитывает не менее полувека. Первый успешный синтез алмазов в лабораторных условиях прошел в 1950-х годах. Говард Трейси Холл, химик из General Electric, создал первые алмазы, выращенные в лаборатории, используя процесс под высоким давлением и высокой температурой (HPHT), имитирующий условия, при которых алмазы образуются в природе.
С тех пор разработка производства алмазов существенно продвинулась вперед. Сегодня существует два основных метода создания алмазов, выращенных в лаборатории: процесс HPHT и химическое осаждение из паровой фазы (CVD).
Оба типа машин сейчас продаются на Alibaba, цены начинаются примерно от 200 000 долларов США. Машина CVD стоит дороже около 450 000 долларов США.
Хотя идея приобрести машину для изготовления алмазов может быть интригующей, важно отметить, что управлять ею не так просто, как подключить ее и наблюдать за формированием алмазов. Эти машины нуждаются в значительном опыте и дополнительных ресурсах для эффективной работы.
Для печати HPHT вам понадобится надежный источник высококачественного графита, металлических катализаторов, таких как железо или кобальт, и точные системы контроля температуры и давления.
CVD машины требуют постоянной подачи метана и водорода, а также способности генерировать и контролировать микроволны или горячие нити.
Оба метода нуждаются в кристаллах алмазной затравки, чтобы начать процесс роста.
Кроме того, вам понадобятся специальные знания для управления параметрами роста, безопасно обращаться с потенциально опасными материалами и оборудованием под высоким давлением, а также перерабатывать полученные необработанные алмазы в пригодные для использования драгоценные камни или промышленные компоненты.
Машины также потребляют значительное количество энергии и требуют регулярного обслуживания.
Короче говоря, несмотря на то, что эти машины более доступны, чем когда-либо, превращение их в производительный бизнес по изготовлению алмазов все равно потребует значительных инвестиций в оборудование, материалы, опыт и меры безопасности.
Выращенные в лаборатории алмазы теперь можно покупать килограммами в полиэтиленовых пакетах, которые большой сюрприз есть в продаже через Alibaba, хотя цена сильно отличается в зависимости от того, запасаетесь ли вы промышленным алмазным зерном для шлифования и полировки или приобретаете образцы для ювелирных изделий.
Это изображение резко контрастирует с традиционным представлением о том, что бриллианты всегда редкие драгоценные камни, каждый из которых ценится отдельно и бережно обрабатывается. Как многие люди теперь знают, бриллианты превратились в драгоценности благодаря маркетинговым усилиям, в том числе компании De Beers в 1930-х годах для продажи бриллиантовых кольцо.
В настоящее время De Beers благодаря научно-исследовательской деятельности Element Six, компания теперь способна производить синтетические алмазы с уровнем дефектов в диапазоне частей на миллиард. Этот уровень чистоты значительно превышает тот, который необходим для ювелирных изделий, входящих в сферу высокотехнологичных применений. Element Six даже создал алмазные окна для лазеров диаметром до 10 см, демонстрируя потенциал больших, очень чистых синтетических алмазов.
На фронте природных алмазов произошел удивительный прорыв. Нейгл отмечает, что промышленность разработала промышленную рентгеновскую систему для исследования горных пород перед дроблением, помогая сохранить большие алмазы, которые могли бы быть разбиты во время добычи. Эта технология привела к нескольким впечатляющим находкам, в том числе бриллианту весом 2492 карата (почти 0,5 кг), найденному в прошлом месяце.
Интересно, что этот усовершенствованный метод добычи создал неожиданную проблему: избыток гигантских бриллиантов, слишком велик для обычного ювелирного использования. Автоматизация алмазной промышленности не помогла перенасыщению. Нейгл отмечает, что финишные процессы резки и полировки алмазов были автоматизированы, причем значительная часть оборудования для этих задач поступает из Китая и Индии.
В то время как перенасыщение алмазами является проблемой для промышленности, основанной на идее, что алмазы являются редкими драгоценными камнями, возможно, низкая цена на синтетические алмазы может привести к промышленному применению, которое в прошлом было непрактичным. Прекрасно было бы мечтать о смартфоне с бриллиантовым экраном, который почти невозможно поцарапать.
