Диаманти от лабораторията

 e-vestnik.bg

Изкуствен диамант. Снимка: фирмен сайт

Баварски учен успя “да отгледа” най-големия диамант в света в лабораторията си, за което са му били необходими само няколко дни. Дали скоро диамантите ще станат масова стока?

Диамантите са вечни. Някои от тях са на възраст три до четири милиарда години, което е доста близо до вечността.

Екземплярът, който държи в ръка ученият Матиас Шрек от Аугсбург, е само на четири-пет дни и с диаметър 9,2 сантиметра е най-големият в света.

От над четвърт век Шрек работи по технология за лабораторно създаване на диаманти. Физикът, роден през 1961 година, с вече прошарена коса, е сред учените, които вместо да преследват професорска титла, предпочитат да останат в средните слоеве на академичните среди, за да се посветят на изследванията си в тихи стаи. Тази година Шрек и колегите му са успели да постигнат пробив.

Той връща огромния необработен диамант с матов блясък и овална форма в кутията му. До него слага значително по-малък блестящ камък, който е реплика на Кулинан I - един от диамантите в скиптъра на британската кралица.

Дали новият камък изобщо може да бъде наречен диамант?

“Той е също толкова диамант, колкото природните”, заявява ученият. Като доказателство посяга към модел на кристална решетка и показва въглеродните атоми, които са свързани помежду си в идеална триизмерна симетрия. Създаденият от него кристал има същата характерна структура, която прави диамантите толкова специални.

Няма по-твърдо вещество, нито по-добър проводник, нищо не пречупва светлината толкова блестящо, колкото шлифован и полиран диамант. Създаденият по изкуствен начин камък има потенциала да изпълни една стара мечта на човечеството, както и да разруши един мит.

Диамантите могат да станат масова стока, само малко по-скъпи от кристалните накити.

На международния пазар на диаманти цари безпокойство, още преди да се разчуе за опитите на баварските учени. От поколения изследователите търсят начини да произвеждат по изкуствен начин диаманти. През 50-те години учени от САЩ и Швеция за първи път успяват, като имитират условията в земната кора и подлагат графит на огромно налягане и екстремна температура - над 1500 градуса по Целзий и налягане до 60 000 бара. Разходите са огромни и продукцията се оказва твърде скъпа.

Оттогава учени по цял свят търсят по-изгодни методи. Някои експериментират с газофазно отделяне. При този метод във вакуумна камера, блестяща кутия от висококачествена стомана, смес от метан и водород бива изложена на електромагнитни вълни. Въглеродът от тази “гореща супа” сякаш капе върху субстрат и слой след слой за няколко дни се образува диамант.

Подобен е и процесът в лабораторията в Аугсбург. Водородът е с чистота 99,999 % и бива филтриран допълнително. Учените имат подръка и бор, петият елемент в периодичната система (номер шест е въглеродът), благодарение на който диамантът получава прекрасен син нюанс.

В началото пластините, върху които диамантите “израстват”, се чупели на парчета, но процесът вече е овладян. В момента нещата вървят толкова добре, че Шрек и негови двама млади колеги, бивши докторанти, искат да вложат знанията си в бизнес.

Те са основали компанията Augsburg Diamant Technology, накратко AuDiaTec, и са наели технологичен център недалеч от кампуса на университета. Там реакторите работят денонощно, произвеждайки диаманти с овална форма, от които след това се изрязват множество правоъгълни камъни. Младите предприемачи продават свръхтвърдите пластинки на клиенти, които пък произвеждат инструменти за рязане, фрезоване или полиране, каквито се използват например от производителите на часовници или очила.

Шрек не иска да признае колко карата диаманти вече е произвела AuDiaTec, нито пък да разкаже подробно за процеса, чрез който е създал огромния си скъпоценен камък с тегло 155 карата. Ученият е предпазлив заради дебнещите конкуренти. “В езерцето плуват и големи акули”, отбелязва той.

Най-голямата сред тях е създадената през 1888 година компания De Beers, подразделение на концерна за добив на суровини Anglo American. De Beers контролира близо една трета от световния пазар и възприема синтетичните камъни като заплаха, тъй като качеството им става все по-добро. Дори професионалистите вече не могат да направят разлика с просто око или с лупа.

Диамантеният гигант от Южна Африка се отнася към развитието на технологиите толкова сериозно, че е създал Element Six - компания, която сама разработва диаманти в лаборатория. Чрез тази дейност компанията иска не само да спечели пари, но най-вече да добие представа за тайните в производството на лабораторни диаманти и да се възползва от знанието, за да попречи на разпространението им.

De Beers създава за целта високотехнологични машини, които да могат да отличат изкуствените камъни чрез пречупване на светлината. Издайнически знак е например, когато някой силициев атом от реакторната пластина се е заблудил и е попаднал във въглеродната решетка. По този начин може да се установи безспорно дали кристалът е с естествен произход или е “произведен” в реактор.

Като цяло в компанията си играем на “стражари и апаши”, разказва Джонатан Кендъл, ръководител на един от изследователските институти на De Beers. Експертите на Element Six създават все по-добри диаманти и по този начин стимулират колегите си от De Beers Technology да разработват все по-добри уреди за установяване на произхода им.

Те се използват от прочути бижутери, тъй като далеч не всички търговци могат да си позволят устройствата, някои от които струват над 40 000 долара. Поради тази причина малките камъни рядко биват сертифицирани.

Заради слабостта на петролния сектор освен това до пазара допълнително стигнаха много синтетични диаманти, с които се оборудваха главите на сондите.

Все пак лабораторните диаманти засега имат странична роля - те са едва 2 % от световния пазар. Според някои прогнози обаче делът им ще нарасне до 10 % към 2030 година. В тяхна полза са няколко фактора - в момента те са с 20-30 % по-евтини от естествените, а производството им изисква сравнително малко ресурси.

За да бъде добит по естествен начин един карат диамант, трябва да бъдат прехвърлени 200 тона земна маса. Находищата на диаманти освен това често са в конфликтни региони, в които има нарушения на човешките права.

Филмът “Кървав диаманти” от 2006 година с Леонардо ди Каприо за първи път разкри случващото се за много потребители, включително за самия актьор. Той дори вложи пари в калифорнийски стартъп, който произвежда изкуствени диаманти.

Австрийският производител на бижута Swarovski тази година дори представи собствена колекция от “Създадени диаманти”.

Подобни инициативи поставят класическите минодобивни компании като De Beers в отбранително положение. Бизнесът на компанията, оценяван на 80 милиарда долара годишно, от известно време е по-скоро скромен. Преди две години седем групи за добив на суровини се обединиха и започнаха кампания “Rear is real” (”Рядкото е истинско”), убеждавайки клиентите си, че само рядко срещаните неща са истински.

Обединява ги тревогата, че изкуствените диаманти ще подбият цените и ще разрушат пазара. Затова правят всичко възможно да поддържат жив мита, който са създали с толкова труд - представата за диамантите като за нещо уникално и вечно, като съвършен символ за брачна клетва, затъмняващи всички лабораторни продукти, които може и да са също толкова чисти и твърди, но им липсва аурата на автентичност.

В крайна сметка клиентът решава дали да повярва на това послание или не. Той определя какво за него е ценно при един диамант - чудото на природата или чудото на техниката.

БТА




Етикет: наука



Ключови думи : начин, пазар, компанията, диаманти, камък, лабораторията, ученият, камъни, шрек, beers, изкуствен, диамантите

Виж оригиналната статия в e-vestnik.bg