“種”出美麗的鉆石

“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳?！便@石的廣告語相信大家都聽過。最近，鉆石又登上了熱搜，原來，中科院寧波材料所竟然宣布把鉆石“種”了出來。鉆石不是植物，是如何“種”出來的呢？其實，鉆石和石墨、煤炭一樣都是由碳原子組成的，它們的差別僅僅在于鉆石中的碳原子是四面體結(jié)構(gòu)，而石墨和煤炭中的C原子則是平面結(jié)構(gòu)。

據(jù)中國科學(xué)院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點實驗室副主任李赫介紹，原來，這次讓鉆石“長大”采用的是化學(xué)氣相沉積法，它和高溫、高壓法是目前制造人造鉆石的主要方法。

具體操作就是首先要有一顆天然鉆石的籽晶片作為種子，然后把這顆種子放進(jìn)一個反應(yīng)爐中，這個爐子就相當(dāng)于土壤，種子將會在這里“長大”。種子放進(jìn)之后要在爐中充滿甲烷氣體，這些甲烷氣體是鉆石“成長”的關(guān)鍵。在通上電后，甲烷分子會被電離成含有大量碳原子的等離子體。隨著等離子體里的碳原子如灰塵般一層又一層地落到天然鉆石的籽晶片的表面上，一顆人造鉆石就慢慢地“長大”了。據(jù)說，在這種“培育方法”下，小鉆石可以以每小時0.007毫米的速度“長大”，大約一個星期就可以變成一顆1克拉（1克拉=0.2克）大小的鉆石啦，這“成長”速度可比那些深埋地下的天然鉆石快多了。在實驗室環(huán)境下“成長”起來的人造鉆石，沒有經(jīng)歷天然鉆石那么多的磨煉，那么，它們在“長大”后是不是要比天然鉆石差很多呢？其實并沒有！畢竟它們的“血統(tǒng)”是—樣的。（摘自《科學(xué)大眾·小諾貝爾》 2020年第2期 林寬雨/文）