仅需150分钟！科学家在实验室制造出比天然钻更闪耀的钻石

科学家们现在可以在短短150分钟内生产出成本效益高、外观与天然钻石无异的实验室培育钻石。

来自韩国的研究人员创造了微小的钻石，这些钻石可能成为天然钻石的更环保替代品。

研究人员在极端温度下将硅和一系列液态金属与碳气体结合，将它们还原成碳原子，这些碳原子与硅结合形成了钻石。

在美国，一克拉的“公主方切型"天然钻石平均价格为2500美元，而实验室培育的同类钻石仅售500美元。

钻石需要数十亿年才能完全形成，这使得它们对买家来说更加昂贵，但实验室培育的替代品可以为您节省数千美元。

肉眼看来，实验室培育的钻石与天然钻石没有区别，但在显微镜下它们看起来截然不同，这也是价格差距如此之大的原因。

研究人员将液态镓、铁、镍和硅混合到一个坩埚——一种用于熔化物质的杯状容器中——并将其加热到1037摄氏度。

坩埚中的金属暴露于甲烷和氢气中，这些气体溶解成碳气。

当剩余的碳气与硅结合时，它迫使碳原子结合在一起，形成了小晶体。

该研究的共同作者Rodney Ruoff表示，硅是成功的关键，他告诉《科学》杂志：“如果我们不添加一些硅，我们就无法得到钻石。”

Ruoff和他的团队测试了15分钟和30分钟的晶体生长，但发现坩埚中的金属表面只有一小部分钻石晶体突出。

当研究人员在60分钟时检查时，钻石继续生长，但直到150分钟时它才完全形成。

尽管取得了重大突破，晶体仍然只有100纳米宽——大约是典型病毒的大小——但研究人员相信他们将能够改进他们的方法，最终能够创造出更大的钻石。

“世界各地的许多实验室都将开始尝试，”Ruoff说。

如果他的预测成真，这可能会彻底改变已经不断扩张的实验室培育钻石产业。

2015年，实验室培育钻石的全球销量不到1%，但到去年年底，这一比例跃升至大约20%。

这可能是对价格下降的回应，因为实验室培育钻石的成本只是人们为天然培育钻石所支付的一小部分。

一颗两克拉的圆形切割钻石，颜色高、净度高，通常价格在13000美元到14000美元之间，但实验室培育的钻石价格仅为1000美元。

“实验室培育钻石的价格正在下降。原因是简单的供求关系。如此多的制造商正在涌现，并将它们充斥市场，这导致价格下跌，”Diamond Hedge的首席执行官Mehul Sompura，一个钻石价格比较工具，告诉CBS MoneyWatch。

Sompura说：“大多数情况下，两者之间很难区分，但这与杂质有关，用显微镜可以看到生长模式。”他补充说：“你不会得到你的钱回来，这是主要问题。”

研究人员不确定天然钻石形成需要多长时间，因为这不是一个连续的过程。

钻石可能开始在地壳的上地幔中生长，但这一过程可能会因气候变化条件而中断，包括温度、施加在它上面的压力或它暴露的碳量。

正因为如此，钻石可能在再次开始生长之前，会在地壳中坐落数百万年或数亿年。

实验室培育的钻石可以长期替代血钻--也称为冲突钻石--这种钻石在战区开采并出售，以资助正在进行的战争。

它也可以取代钻石开采，这可能会破坏周围土地并释放有害化学物质。

根据Greenmatch，一个可持续性和可再生能源组织的数据，每开采一克拉钻石，将近100平方英尺的土地被破坏，产生5790磅的矿物废料，预计需求将增加到2.92亿克拉。

“钻石在我们的文化中根深蒂固，”领先的钻石行业分析师Paul Zimnisky告诉ABC新闻。

“我认为，作为人类，我们只是渴望这些稀有、珍贵的宝石和金属。这并不实际，但它让我们感觉良好。”