Волшебство на атомном уровне

Новосибирские ученые стали авторами настоящей сенсации в ювелирном мире, научившись превращать алмазы, прозрачные по природе, в камни красного цвета. Алмазы при этом не красят - изменения происходят на атомном уровне.

Алмаз считается единственным драгоценным камнем, в котором отсутствие цвета означает более высокую стоимость. Но абсолютно бесцветные алмазы в природе встречаются очень редко. Чаще всего они бывают коричневыми, с оттенком желтизны. В таком виде ювелирам камень не интересен, но если он попадет в руки к новосибирским ученым, то у него будет другая судьба.

Это как в сказке о Золушке, говорит геолог Даниил Ефременко: были невзрачными, а стали яркими и красивыми. На языке ювелиров это - "облагороженные камни". Желтые и зеленые алмазы в мировой гемологии - не редкость. У американских специалистов они появились еще в конце прошлого века. А вот ярко-красным алмаз сделали в Сибири. По словам ученых, "это суперхит".

Автора уникальной технологии зовут Виктор Винс. О красном алмазе он задумался, еще работая научным сотрудником в Институте монокристаллов, а создать чудо-камень удалось уже кандидату наук и одновременно руководителю ювелирной компании.

Этапов работы несколько. На первом этапе ученые проверяют структуру камня, чтобы понять, готов ли алмаз выдержать большие перегрузки. Вторая ступень - обработка алмаза в аппарате высокого давления, где температура превышает две тысячи градусов по Цельсию. Этап третий - облучение радиацией. Камень помещают в специальный реактор и прикрепляют к электронному ускорителю. По команде "пуск" через кристалл проходит напряжение в три миллиона вольт. Все это происходит за полуторатонными металлическими дверями. Под воздействием электронов алмаз и меняет цвет.

"Это на атомном уровне, это не краской покрасили. Мы создали дефект, который поглощает в красной области спектр. Визуально это воспринимается как красная окраска кристалла", - пояснил кандидат физико-математических наук Виктор Винс.

Открытием новосибирских ученых уже заинтересовались дизайнеры американских компаний. Любопытно, что стоить облагороженный человеком камень будет не дороже, чем хороший бесцветный алмаз. Созданное природой, говорят ювелиры, все равно ценится выше.

© Вести.Ru

Может я чего не понимаю, но если красную часть поглащают, а всё остальное проходит, то кристалл, скорее всего, будет зелёный, или синий?

Скорее всего - это очередной ляп журналистов, записавших фразу ученого не так.

Ну и еще к ляпам можно отнести "проходит напряжение в 3 млн. вольт". Алмаз - хороший изолятор, и если бы через него и пропустили ток, то разве что в виде дуги, от которой его бы разнесло в пыль.

А также: "где температура превышает две тысячи градусов по Цельсию."
На воздухе алмаз сгорает при температуре 850-1000 С, без доступа воздуха при нагреве свыше 2000 С алмаз превращается в графит.

Смысл всех этих ухищрений, и какой может быть интерес ювелиров, если цена его останеться прежней или даже меньшей, а затраты на его "облогораживание" похоже очень не хилые.

Камень миллионеров

На протяжении многий лет цветные бриллианты опустошали кошельки самых богатых людей. Этот факт не удивителен, ведь цветные алмазы ювелирного качества встречаются гораздо реже, чем бесцветные. Тогда как последний в мире добывается несколько миллионов штук в год цветных алмазов ярких чистых цветов - единицы. Самые редкие и дорогие – красные бриллианты.

Природные цветные бриллианты из-за своей редкости и красоты всегда ценились дороже, чем бесцветные самой высшей категории. Поэтому неудивительно, что во всем мире только несколько фирм специализируется на производстве бриллиантов фантазийной окраски.

Цвет природные алмазы приобретают, во-первых, благодаря наличию в них «дополнительных» химических элементов: азот дает желтый или оранжевый, бор - голубой, а водород - фиолетовый цвет; во-вторых, под влиянием огромного давления в глубинах земли изменяется структура алмаза; и наконец, это следствие природной радиации, которая, воздействуя на алмазы в течение миллионов лет, дала оттенки зеленого и голубого. Многие розово-красные, коричневые и пурпурные алмазы получили свой цвет в результате образования дефектных центров, вызванных касательным напряжением сдвига и пластической деформацией.

Эти дефекты, которые геммологи называют дислокациями, образовались после полного формирования камня и до выхода алмаза на поверхность земли. По такому же механизму получили свой цвет многие всемирно известные алмазы, как, например, Hancock Red 0.95 карат, Moussaieff Red 5.11 карат, Steinmetz Pink 59.60 карат, Star of the South 128.48 карат. Уникальность столь сложного природного процесса характеризует тот факт, что на каждые 10 000 бесцветных алмазов приходится только один цветной.

Несоизмеримо редки красные бриллианты. Самый крупный в мире природный бриллиант красного цвета – «Красный щит» (Red Shield) - весит всего лишь 5,11 карат, при том что самый крупный синий бриллиант – «Hope» - 42,5 карата.

Неудивительно, что каждый такой найденный камень вызывает повышенный интерес со стороны коллекционеров. За всю историю аукционов Christie`s и Sotheby's было выставлено всего несколько красных бриллиантов.

На выставке Millionaire Fair в Москве в сентябре 2005 г. компания Christie`s представила уникальный 1-каратный красный бриллиант стоимостью более $2 млн, который был найден на известной шахте Argyle в Австралии, единственной в мире, где иногда находят розовые или красные алмазы. И момент его обнаружения стал поистине историческим событием.

Цветные алмазы, в частности красные, настолько специфичны, что на них не распространяются многие законы рынка. Их нужно гранить по другим правилам,
оценивать и продавать по особым системам. Иначе говоря, фактор цвета, его редкость и насыщенность более важны, чем чистота и форма огранки бриллианта.

На такие бриллианты не существует прейскурантов или прайс-листов, так как сделок с ними было слишком мало для статистической обработки цен. Кроме того, небольшие вариации в окраске уже вызывают значительные скачки стоимости. Например, появление коричневого оттенка у красного и розового бриллиантов может резко снизить их цену. И наоборот, если основной цвет коричневый, то стоимость может подскочить, если у него проявляется оранжевый оттенок.

Цена природных красных бриллиантов в истории аукционов Christie`s и Sotheby's в разные годы достигала $1 млн за карат. Знаменитый Hancock весом 0,95 карат был продан в 1987 году за $880 тыс. Еще один красный бриллиант в 0,25 карат был продан на одном из аукционов Christie`s из расчета $326 тыс. за карат.

Уникальный природный цвет алмазов стал сегодня относительно доступен для ювелиров благодаря специальным методам облагораживания камня: облучение, отжиг после облучения и метод высоких температур и давлений (HTHP). Но, бесспорно, камень с природной окраской будет стоить в десятки или даже сотни раз дороже его облагороженного варианта.

Воплотить в реальность «красную» мечту ученые пытались еще с середины прошлого века. Для получения оттенков от розового до красного сначала применяли методы поверхностного покрытия, однако более или менее устойчивого результата удалось
достичь в 1950-х, когда начали экспериментально использовать облучение электронами высоких энергий. В редких случаях удавалось получить оттенки от коричнево-розового до красного, когда определенные алмазы подвергались облучению, а затем и отжигу. И только в середине 1980-х было выявлено, что алмазы, цвет которых был изменен таким методом, относятся к физическому типу Ib и содержат отдельные замещенные атомы азота.

В 2003-2004 гг. группой технологов российской компании "Новые Бриллианты Сибири" под руководством Виктора Винса удалось создать и запатентовать технологию многоступенчатого облагораживания природных алмазов типа Ia первоначального непривлекательного коричневого цвета до конечного уникального розово-красного, с оттенками. Суть технологии состоит в следующем. На первом этапе методом HTHP-отжига в природных алмазах типа Ia за счет диссоциации сложных азотных дефектов создаются дефекты, характерные для типа Ib. Затем путем облучения алмазов - потоком высокоэнергетичных электронов и последующего отжига при высоких температурах создаются устойчивые центры окраски, которые и придают алмазам фантазийный красный цвет.

С середины 2004 года компания продает красные облагороженные бриллианты на мировом рынке под торговой маркой «Imperial Red». По мнению ряда авторитетных международных экспертов, появление «Imperial Red»-алмазов следует считать главным событием рынка драгоценных и облагороженных камней последних лет. На рынке США камни продаются через дилерскую компанию «Lusent Diamonds, Ink.»
На РОССИЙСКОМ рынке красные облагороженные бриллианты присутствуют в составе эксклюзивных ювелирных изделий, выпускаемых компанией "НБС".

Реклама цветных бриллиантов во многих странах сегодня достаточно хорошо отлажена, и в этом заинтересованы как производитель, так и продавец.

По исследованиям издания CNN-Money, второе место среди "объектов желания" миллионеров занимают ювелирные изделия с драгоценными камнями и, в частности, модные в последнее время изделия с цветными бриллиантами. Одно время в США наблюдался всплеск популярности розовых бриллиантов - в связи с помолвкой Дженнифер Лопес, получившей в подарок кольцо с розовым бриллиантом. Недавно пресса писала и о нашем соотечественнике, который приобрел 70-каратный розовый бриллиант от Лоуренс Графф примерно за $100 млн. Определенно, цветные алмазы и самые дорогие из них - розовые и красные - пожалуй, самое роскошное вложение капитала.

Журнал «Ресурсы» Декабрь 2005 г.

Врядли возможно окрасить путём внедрения чужеродных ионов, т.к. у атома углерода самый маленький диаметр (внедрите арбуз в кучку вишен). Окраска может быть связана либо с радиоактивностью, либо с созданием дефектов в кристалле. По-любому выходит, что такое "окрашивание" выводит решетку из равновесного состояния. Т.е. алмаз будет меняться со временем. Стоит
ли вкладывать в это "сокровище" деньги? Оно может через несколько лет покрыться трещинами, например...