อัญมณี

GAINESVILLE, Fla. --- เหมือนกับที่ซูเปอร์แมนบีบก้อนถ่านด้วยกำปั้นอันทรงพลังของเขา นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจากมหาวิทยาลัยฟลอริดาและรัสเซียกำลังเร่งงานฝีมือของธรรมชาติผ่านการสร้างเพชรคุณภาพอัญมณีด้วยความร้อนและแรงดันที่มนุษย์สร้างขึ้น ทีมงานได้สร้างเพชรสีเหลือง อำพัน เขียว และไร้สี ที่มีขนาดใหญ่ถึง 1.6 กะรัต โดยใช้สิ่งที่พวกเขาอธิบายว่าเป็นเทคโนโลยีใหม่อันโดดเด่นที่พัฒนาขึ้นครั้งแรกในรัสเซีย นับตั้งแต่พยายามทำครั้งแรกเมื่อประมาณปีที่แล้ว การวิจัยซึ่งได้รับทุนสนับสนุนส่วนใหญ่จากบริษัทที่ตั้งใจขายสิ่งที่เรียกว่า "เพชรเลี้ยง" สำหรับเครื่องประดับ นำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวิธีการทำเพชรและคริสตัลอื่นๆ ไม่เพียงแต่สำหรับเครื่องประดับเท่านั้น แต่ยังสำหรับความเร็วสูงแห่งยุคต่อไปด้วย อิเล็กทรอนิกส์. "เป้าหมายของเราคือการทำความเข้าใจวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังคริสตัลที่กำลังเติบโต" Reza Abbaschian ประธานแผนกวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมของ UF กล่าว ผู้คนสามารถผลิตเพชรคุณภาพระดับอัญมณีได้ตั้งแต่ช่วงปี 1960 แต่เครื่องจักรดังกล่าวมีขนาดใหญ่และมีราคาสูงกว่าการขุดเพชรธรรมชาติ Abbaschian กล่าว ด้วยเหตุนี้ ความพยายามในการวิจัยและการผลิตเพชรจึงมุ่งเน้นไปที่การผลิตเพชรอุตสาหกรรมสำหรับเครื่องมือตัด วัสดุขัดถู หรือการใช้งานอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ในช่วงทศวรรษที่ 1980 ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียในเมืองโนโวซีบีสค์ของไซบีเรียได้พัฒนาเครื่องจักรขนาดเล็ก ความดันสูง อุณหภูมิสูง ซึ่งสามารถผลิตเพชรคุณภาพอัญมณีที่มีต้นทุนต่ำได้ ขนาดประมาณเครื่องซักผ้า อุปกรณ์นี้เริ่มจากแหล่งคาร์บอนและเศษเพชรแท้ที่เรียกว่า "เมล็ดพืช" เครื่องบีบเมล็ดด้วยแรงดันที่สูงขึ้นเรื่อย ๆ จนถึง 850,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว อุปกรณ์อื่นๆ ทำให้แกนกลางร้อนขึ้นถึง 2,000 ถึง 3,000 องศาฟาเรนไฮต์ ความดันสูงและอุณหภูมิสูงทำให้เมล็ดกลายเป็นเพชรที่ใหญ่ขึ้น เครื่องจักรดังกล่าวใช้ไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยและไม่แพงในการสร้าง แต่นักวิจัยชาวรัสเซียไม่สามารถผลิตเพชรที่มีสีหรือคุณภาพเดียวกันได้อย่างสม่ำเสมอ Abbaschian กล่าว นั่นคือที่มาของการวิจัยของ UF "เป้าหมายของเราคือสามารถควบคุมกระบวนการได้" เขากล่าว "เมื่อเราควบคุมพารามิเตอร์การประมวลผลแล้ว เราสามารถแก้ไขเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน" เนื่องจากทีม UF/รัสเซียพยายามสร้างเพชรเครื่องแรกด้วยเครื่องจักร 1 ใน 5 เครื่องที่นำเข้ามาจากรัสเซียเมื่อประมาณ 1 ปีที่แล้ว ทีมงานจึงได้ผลิตเพชรที่มีคุณภาพระดับ อัญมณี มากกว่า 230 เม็ดที่ UF แม้ว่าเพชรที่ใหญ่ที่สุดในขณะนี้คือ 1.6 กะรัต แต่ตามทฤษฎีแล้ว เครื่องจักรควรจะสามารถผลิตเพชรได้ถึง 5 กะรัต Abbaschian กล่าว ใช้เวลาประมาณ 50 ชั่วโมงในการปลูกเพชร 1 กะรัต เขากล่าว เช่นเดียวกับเพชรธรรมชาติ เพชรที่ผลิตโดย UF มีคาร์บอน 100 เปอร์เซ็นต์และแข็งกว่าสารธรรมชาติใดๆ ร้านขายอัญมณีทั่วไปไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างเพชรธรรมชาติกับเพชร UF ได้ Abbaschian กล่าว ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวอยู่ที่ระดับอะตอม เพชรธรรมชาติจับคู่อะตอมของไนโตรเจนเจือปน ในขณะที่เพชร UF มีอะตอมเดี่ยว The Gemesis Corp. ซึ่งเป็นบริษัทขนาดเล็กในฟลอริด้า วางแผนที่จะใช้การวิจัยเพื่อผลิตเพชรสำหรับเครื่องประดับที่โรงงานในเกนส์วิลล์ คาร์เตอร์ คล้าร์ก ประธานเจ้าหน้าที่บริหารกล่าว "สิ่งที่ดร. อับบาสเชียนและทีมงานของเขาทำคือเปลี่ยนความพยายามทางวิทยาศาสตร์นี้ให้เป็นองค์กรที่มีศักยภาพในเชิงพาณิชย์" คลาร์ก ผู้ประกอบการและนายพลเกษียณของกองทัพสหรัฐฯ กล่าว "ตอนนี้เรารู้แล้วว่าเราสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพและสม่ำเสมอได้" ทีมวิจัยของ UF/Russian หวังที่จะพาโครงการนี้ไปให้ไกลกว่าเพชรคุณภาพอัญมณี Abbaschian กล่าวว่าเพชรที่มีคุณสมบัติบางอย่างเป็นสารกึ่งตัวนำที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งสามารถทำงานที่พลังงานและอุณหภูมิที่สูงกว่าสารกึ่งตัวนำซิลิคอนแบบดั้งเดิม เพชรธรรมชาติที่มีคุณสมบัติเช่นนี้หายากมาก และทีม UF/Russian หวังว่าจะได้ใช้เครื่องจักรเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมว่าเพชรดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นมาได้อย่างไรและอย่างไร