Diamenty wyhodowane w laboratorium lub inaczej lab-grown to kamienie syntetyczne stworzone przez człowieka. Ich skład i właściwości są całkowicie identyczne z wydobywanymi kamieniami.
Historia pierwszych diamentów wyhodowanych w laboratorium.
W 1776 roku Antoine Lavoisier potwierdził, że diament ma krystaliczną strukturę węgla. Od tego czasu naukowcy rozpoczęli prace nad produkcją sztucznego diamentu.
Pierwszy powstał pod koniec XIX wieku. W roku 1892 francuski chemik Henri Moissan poddał węgiel jednoczesnemu działaniu wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury 3500oC, a tym samym stworzył pierwszy kamień syntetyczny. Następnie, w 1954 roku, Tracy Hall z General Electric zbudował urządzenie, które symulowało naturalne warunki wydobywania diamentów.
Choć kamień jest bardzo popularny, popyt na diamenty wyhodowane w laboratoriach nie pochodził od samych jubilerów. Głównym powodem powstania tych kamieni był popyt ze strony gałęzi przemysłu. Sztuczne diamenty są szeroko stosowane w mikroelektronice, komunikacji czy technologiach laserowych.
Ze względu na mały rozmiar tych kamieni, nie można ich było używać w biżuterii. Było to możliwe dzięki rozwojowi bardziej zaawansowanych technologii.
Jak powstają syntetyczne diamenty?
W chwili obecnej istnieją dwie metody produkcji.
Metoda CVD (Chemical Vapor Deposition)
W tej metodzie do reaktora wprowadza się mały kryształek diamentu wraz z mieszaniną określonych gazów. Pod wpływem promieniowania mikrofalowego gazy nagrzewają się do postaci plazmy (stan, w którym poszczególne atomy węgla są całkowicie oddzielone od siebie). Następnie wolne atomy węgla stopniowo zaczynają nakładać się na wstawiony kryształ diamentu.
Sprzęt do wzrostu diamentów GIA przy wykorzystaniu metody CVD.
Źródło: https://www.gia.edu/UK-EN/gia-news-research-identifying-lab-grown-diamonds-shigley
Metoda HPHT (High-pressure High-temperature)
Metoda ta symuluje naturalne warunki powstawania wydobywanych diamentów. Kryształ diamentu wraz z katalizatorem metalicznym i węglem grafitowym umieszczony jest w specjalnej komorze. Pod wpływem wysokiego ciśnienia i temperatury wstawiony metal topi się, a węgiel grafitowy jest następnie łączony z wprowadzonym kryształem diamentu. Zaczyna się on stopniowo zwiększać. Podstawowym kryształem może być diament zarówno hodowany w laboratorium, jak i wydobywany.
Źródło: https://tairus-gems.com/technologies/hpht-method
Demostracja produkcji diamentów lab-grown (video)
Źródło:
Źródło: videa ALTR Created DiamondsBUSINESS
Na chwilę obecną nie ma wielu producentów syntetycznych diamentów. Wiodącymi producentami są Stany Zjednoczone, Rosja, Chiny i Singapur.
Lab-grown diamenty i środowisko
Chociaż wiadomo, że diamenty hodowane w laboratoriach stanowią zrównoważony wybór dla wielu osób, pojawiły się obawy, czy produkcja diamentów hodowlanych jest naprawdę ekologiczna.
Ogólnoświatowa firma badawczo-doradcza Frost & Sullivan przeprowadziła zakrojoną na szeroką skalę ankietę wpływu wydobywanych i laboratoryjnych diamentów na środowisko naturalne. Swoje wyniki badań opublikowała w raporcie „Analiza wpływu na środowisko naturalne – produkcja nieoszlifowanych diamentów“.
Z analizy wynika, że wydobywane diamenty zaczynają szkodzić środowisku naturalnemu już w fazie eksploracji. Negatywny wpływ jest kontynuowany podczas właściwego procesu wydobywczego, w którym wykorzystuje się ciężkie maszyny, materiały wybuchowe, łopaty hydrauliczne, ciężarówki itp. Jednak diamenty laboratoryjne są produkowane w zrównoważonych warunkach.
W tym badaniu porównawczym oceniano różne parametry środowiskowe, w tym emisje dwutlenku węgla, zużycie wody, zużycie energii, wytwarzane odpady, erozja gleby itp. Jednak badanie nie ogranicza się do wpływu na środowisko, ale uwzględnia również niektóre czynniki „wpływu człowieka”.
Powyższe porównanie wyraźnie pokazuje ogromny szkodliwy wpływ wydobywanego diamentu na środowisko w porównaniu z diamentami wytwarzanymi w laboratorium.
Aby porównać ogólny wpływ zarówno wydobytych, jak i wyhodowanych w laboratorium diamentów, w badaniu przypisano wagi różnym parametrom przy użyciu podejścia AHP ( Analytic Hierarchy Process - AHP ). Wyniki oceny zostały zestawione w tabeli poniżej.
Całkowity wpływ wydobytych diamentów jest ponad siedmiokrotnie większy niż diamentów wyprodukowanych w laboratorium.
Badanie Frost & Sullivan wyraźnie pokazał, że diamenty wytworzone w laboratorium są bardzo przyjazne dla natury. Pomagają przywrócić równowagę między różnorodnością biologiczną a środowiskiem. Dlatego stanowią jedyny zrównoważony wybór dla klientów.