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我掉的是頭發(fā)嗎？不，可能是“鉆石”！

2023-04-21 15:28:41 來源：蝌蚪五線譜

“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”。鉆石因其珍稀、璀璨奪目而深受人們追捧，被譽(yù)為寶石之王，被視作矢志不渝愛情和永恒婚姻的象征，正是因?yàn)檫@個(gè)觀念讓鉆石變得供不應(yīng)求，成為當(dāng)今社會(huì)婚禮的必需品。

天然鉆石的原始形態(tài)是金剛石，它是一種由碳元素組成的礦物，是石墨的同素異形體。它往往“藏身”于地球深處約150公里處，在極高的壓力和超過1000℃的環(huán)境下，經(jīng)過數(shù)十億年才能形成。

【資料圖】

在藍(lán)絲黛爾石“?！敝械你@石“河”

圖源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

但是隨著科技的發(fā)展，使用頭發(fā)、骨灰等制作的人工鉆石在短短數(shù)天內(nèi)就可以合成，是不是覺得不可思議？

青絲鉆？情思鉆？頭發(fā)居然可以做鉆石？>>

2007年，美國LifeGem公司利用人工合成鉆石技術(shù)，從著名音樂家貝多芬留存的頭發(fā)中提取出130 mg的碳元素，制作成三顆藍(lán)色寶石，并在拍賣場(chǎng)上拍賣，起拍價(jià)就高達(dá)5萬美元。之后，該公司又將一縷邁克爾·杰克遜的頭發(fā)制作成了鉆石。

貝多芬鉆石圖源：bing.com

在中國的傳統(tǒng)文化中有“結(jié)發(fā)為夫妻，恩愛兩不疑”的說法，頭發(fā)成為中國人表達(dá)相思相戀之情的特殊載體，與鉆石的意義不謀而合。因此，市場(chǎng)上出現(xiàn)了青絲鉆、情思鉆和傾思鉆等諧音命名的人工定制鉆石，賦予發(fā)絲鉆獨(dú)特的紀(jì)念意義，以此來吸引消費(fèi)者。

說到這里，肯定有小伙伴問，頭發(fā)和鉆石看起來毫不相關(guān)的，是如何被做成鉆石的呢？

頭發(fā)主要由角蛋白組成，有一定的耐熱性，在真空條件下，當(dāng)溫度超過一定限度，頭發(fā)就會(huì)發(fā)生碳化。碳化后的頭發(fā)只剩下碳元素，而鉆石是由碳元素組成的，也就是說只要把頭發(fā)中的碳元素提取出來，就可以用來制作鉆石。

圖源：Pixabay

具體來講，是這樣的：

首先取一些頭發(fā)并把它磨成粉末，在1800-3000攝氏度的真空高溫環(huán)境下碳化，然后再進(jìn)行提純進(jìn)一步去除雜質(zhì)。

接著，通過高溫高壓法合成鉆石，把碳化后的頭發(fā)和其他材料送入高溫高壓環(huán)境，耐心等待鉆石原石“長(zhǎng)成”。

最后，對(duì)得到的鉆石原石進(jìn)行加工，去除雜質(zhì)，打磨成型，就可以得到成品鉆石了。

圖源：參考文獻(xiàn)2

碳化后頭發(fā)中所保留的元素不同，還能制作出顏色不一樣的鉆石。是不是很神奇？

想起自己洗頭時(shí)掉下來一堆纏繞的發(fā)絲一陣心痛，這哪里掉的是頭發(fā)啊，是鉆石??！

圖源：soogif

頭發(fā)是如何做成鉆石的？>>

把頭發(fā)做成鉆石的方法主要包括高溫高壓法（HTHP）和化學(xué)氣相沉積法（CVD）。

合成鉆石最早在1954年就出現(xiàn)了，用的就是高溫高壓法，其原理是模擬天然金剛石的生長(zhǎng)環(huán)境，將石墨粉在超高溫、高壓條件下合成鉆石。

高溫高壓法也稱溫度梯度法、溫度差法、靜壓觸媒法。簡(jiǎn)單講就是以一顆微小的金剛石為“種子”，以純碳材料（如石墨）作為原料在超高溫、高壓條件下熔化分解為碳原子，借助金屬觸媒作用向鉆石“種子”移動(dòng)并結(jié)晶，形成更大鉆石晶體，但同時(shí)構(gòu)成觸媒的金屬原子或多或少會(huì)進(jìn)入金剛石晶格。

這種方法是國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的超硬材料合成法，絕大部分實(shí)驗(yàn)室培育鉆石也是用這種方法生產(chǎn)的。該方法合成培育鉆石以塔狀為主，生長(zhǎng)速度快、成本低、顏色較好、純凈度稍差，但綜合效益具有優(yōu)勢(shì)，特別是在1-5克拉培育鉆石合成方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

圖源：Pixabay

化學(xué)氣相沉積法合成鉆石的原理是通過創(chuàng)造高溫低壓環(huán)境，借助金屬催化劑作用從含碳?xì)怏w中分離出活性碳原子后，以結(jié)晶形式沉積在較小的鉆石基材上交互生長(zhǎng)成大顆粒金剛石晶體。相較于高溫高壓法，化學(xué)氣相沉積法合成培育鉆石呈板狀，顏色不易控制、培育周期較長(zhǎng)、成本較高，但純凈度高，較適宜合成5克拉以上培育鉆石。

因此，理論上只要是含碳類的物質(zhì)經(jīng)過提碳及石墨化或者轉(zhuǎn)化成為甲烷、一氧化碳、二氧化碳等氣體，都可以通過以上技術(shù)制作為鉆石，而頭發(fā)中含碳量45%左右，骨灰當(dāng)中含碳量2%左右，符合人工鉆石合成的必要條件。

頭發(fā)做成的鉆石與天然鉆石有什么區(qū)別？>>

天然鉆石的形成需要幾十億年時(shí)間，但在實(shí)驗(yàn)室培育出一顆鉆石，只需要幾個(gè)星期就能完成，成本僅為天然鉆石價(jià)格的1/4-1/8。而且實(shí)驗(yàn)室培育鉆石品質(zhì)精良，外觀與天然鉆石沒有差異。那么問題來了，我們?cè)撊绾螀^(qū)分實(shí)驗(yàn)室培育鉆石和天然鉆石呢？

我們?nèi)搜劭雌饋?，?shí)驗(yàn)室培育的鉆石和天然鉆石并沒有什么區(qū)別，只有在寶石鑒定所使用專門的儀器才能對(duì)其進(jìn)行鑒別。因此，也有很多人會(huì)把人工鉆石認(rèn)為是“假鉆石”。

圖源：Pixabay

然而，2018年美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)（FTC）重新劃分了鉆石定義，把實(shí)驗(yàn)室培育鉆石歸為鉆石大類；國際權(quán)威珠寶鑒定及分級(jí)機(jī)構(gòu)GIA也在2019年宣布，使用“實(shí)驗(yàn)室培育鉆石”替代“合成鉆石”，這意味著鉆石界重新定義了培育鉆石的身份。

一顆高品質(zhì)的發(fā)絲鉆從實(shí)驗(yàn)室培育出來，必須經(jīng)過頭發(fā)提碳，石墨化和生長(zhǎng)等，通過一系列科技含量較高的技術(shù)培養(yǎng)出的鉆石純度達(dá)到天然鉆石4C的要求，品質(zhì)高于一般的人造鉆石，紀(jì)念意義獨(dú)特。

但是，在制備合成鉆石的過程中，由于生物碳源轉(zhuǎn)化為高純度石墨需要的溫度高達(dá)1000℃以上，DNA結(jié)構(gòu)早已被破壞、生物特征早已消失，成為了和天然鉆石具有同樣物理屬性的無機(jī)礦物質(zhì)材料，無法和普通合成鉆石作出區(qū)分。因此，頭發(fā)做鉆石的意義更多是精神的寄托。

當(dāng)今有越來越多的人正在接受合成鉆石，畢竟作為裝飾性的首飾，實(shí)驗(yàn)室培育鉆石一樣十分閃耀，而且與同等品質(zhì)的天然鉆石相比，價(jià)格更便宜。

很多年輕人在訂婚和結(jié)婚時(shí)，會(huì)選擇用頭發(fā)做鉆戒，和愛人共同佩戴，真正實(shí)現(xiàn)“結(jié)發(fā)為夫妻，恩愛兩不疑”。

那么在看完本文了解合成鉆石之后，你會(huì)不會(huì)選擇購買合成鉆戒呢？

圖源：soogif

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