把美丽的钻石“种”出来

林宽雨

世界上有很多种石头，虽然它们都是石头家族中的成员，但身份的不同可能导致它们的价值存在着天壤之别。比如，那些在厕所“安家”的石头，不仅不会被人多看一眼，还经常以“茅坑里的石头——又臭又硬”的“反面角色”被人提及。而晶莹剔透的钻石却是人们不懈追求的对象，“钻石恒久远，一颗永流传”的广告语更是流传甚广。

最近，钻石这种身份高贵的石头又一次成为人们热搜的对象，究其原因，竟是有人把钻石“种”了出来。这就奇怪了，钻石不是植物，怎么会被“种”出来呢？

身份高贵的钻石

在介绍钻石“成长”的奥秘之前，我们先来简单了解一下石头家族中的这个“天之骄子”。

看到钻石坚硬的“身体”、晶莹剔透的“外貌”，相信对它不了解的人很难想到，钻石竟然和石墨、煤炭一样都是由碳原子组成的，它们的差别仅仅在于钻石中的碳原子是四面体结构，而石墨和煤炭中的则是平面结构。同样是碳原子构成的，为什么钻石就能变得如此高贵呢？也许是大自然“眷顾”它们“诞生”的艰难吧。据说，一般的天然钻石都是在地球深处高温高压的环境下形成的，然后它们会“抓住”火山爆发的机会来到地球表面。大部分钻石的“成长”过程都非常漫长，有的钻石的“年龄”甚至跟地球“相仿”。也就是说，大多数天然钻石都是在高温高压的环境中度过了非常漫长的时光，才赢得了如今人们青睐的目光。这些天然钻石好像在用自己的经历诠释什么叫“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”。

“种”钻石的奥秘

除了在地下高温高压的环境中形成，据说通过陨石撞击也能形成天然钻石，但不论哪种方法，貌似都比“种”出来要难得多。那么，没有生命的钻石要如何“种植”呢？

中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室李赫副主任说出了其中的奥秘。原来，让钻石“长大”采用的是化学气相沉积法，它和高温高压法是目前制造人造钻石的主要方法。具体操作过程简单来说，就是首先要有一颗天然钻石的籽晶片作为“种子”，然后把这颗“种子”放进一个反应炉中，这个炉子就相当于土壤，“种子”将会在这里“长大”。“种子”放进去之后，要在炉中充满甲烷气体，这些甲烷气体是钻石“成长”的关键。在通上电后，甲烷分子会被电离成含有大量碳原子的等离子体。看到这里大家是不是想到了什么？没错，钻石就是由四面体结构的碳原子构成的，它们“成长”所需要的“营养成分”就是碳原子，所以随着等离子体里的碳原子如灰尘般一层又一层地落到天然钻石的籽晶片表面上，一颗人造钻石就慢慢地“长大”了。

据说，在这种“培育方法”下，小钻石可以以每小时0.007毫米的速度“长大”，大约一个星期就可以变成一颗1克拉（0.2克）大小的钻石啦，这“成长”速度可比那些深埋地下的天然钻石快多了。

人造钻石也不羞

在实验室环境下“成长”起来的人造钻石，没有经历天然钻石那么多的磨炼，是不是要比天然钻石差很多呢？其实它们之间并没有太大的差别，毕竟它们的“血统”是一样的。从化学角度上看，它们都是由碳原子构成的，只不过在杂质成分上会存在一点区别，这点区别不要说肉眼基本察觉不到，在科学仪器下都很难分辨。值得一提的是，并不逊色于天然钻石的人造钻石，其“身价”只有天然钻石的1/6，可谓是物美价廉。可以预见，随着这种“种”钻石技术的成熟，未来的人造钻石“身价”还会进一步降低，变得更亲民。只要消费者能摒弃“人造钻石是廉价品”这样的心理，人造钻石会是一个很棒的选择。

提到钻石的用途，相信很多人的脑海中又会出现那句熟悉的广告语——“钻石恒久远，一颗永流传”。的确，钻石坚硬的“身体”、晶莹剔透的“外表”和超高的折射率让它在饰品界很受欢迎，人们很喜欢把它当成爱情信物。不过，如果你认为钻石只能在饰品界一显身手就太小看它了，其实它在工业上的用途也十分广泛。比如，依靠自身极高的硬度，钻石可以用在玻璃切割器、手工研磨工具等器具上。另外，鉆石的导热能力特别强，凭借这个优势，钻石还可以用来制造半导体元件。根据研究人员的介绍，他们研究“种”钻石也是希望未来它可以在光学、热学及半导体研究上得到应用。

由此可见，如果“种”钻石的技术在未来能够得到广泛应用，无论是饰品界方面还是工业方面都会因此受益。所以，就让我们一起祝愿实验室里的那些钻石快快“长大”吧。

（责任编辑：白玉磊 责任校对：赵梦祺）