Saya duduk di sebuah restoran makanan segera di luar Boston yang, kerana perjanjian penerangan yang tidak perlu saya tanda, saya tidak dibenarkan menamakannya. Saya sedang menunggu untuk melawat Apollo Diamond, sebuah syarikat tentang rahsia sebagai agensi perisik era Soviet. Alamatnya tidak diterbitkan. Kakitangan perhubungan awam tidak akan memberi arahan kepada saya. Sebaliknya, seorang wakil Apollo memungut saya di pusat membeli-belah ini dan memandu saya di dalam kereta mewah hitam yang membuat saya tidak dibenarkan menamakan di jalan-jalan yang saya tidak dibenarkan untuk menggambarkan sebagai twisty, tidak semestinya.
Kandungan Terkait
- Ulrich Boser mengenai "Permata Berlian"
"Ini adalah lombong berlian maya, " kata CEO Apollo Bryant Linares apabila saya tiba di lokasi rahsia syarikat, di mana berlian dibuat. "Sekiranya kami berada di Afrika, kami akan mempunyai kawat berduri, pengawal keselamatan dan menara pengawasan. Kami tidak boleh melakukannya di Massachusetts." Para pengarah Apollo bimbang tentang kecurian, mata-mata korporat dan keselamatan mereka sendiri. Apabila Linares berada di persidangan berlian beberapa tahun yang lalu, dia berkata, seorang lelaki yang dia menolak untuk menggambarkan tergelincir di belakangnya ketika dia berjalan keluar dari bilik mesyuarat hotel dan berkata seseorang dari sebuah syarikat berlian semulajadi hanya boleh meletakkan peluru di kepalanya . "Ia adalah masa yang menakutkan, " ulang Linares.
Bapa Bryant, Robert Linares, bekerja dengan kolaborator yang menjadi pengasas bersama Apollo, mencipta teknik bertenaga berlian syarikat itu. Robert mengiringi saya ke salah satu bilik pengeluaran syarikat, sebuah dewan panjang yang dipenuhi dengan empat bilik peti sejuk yang berkilat dengan tiub dan tolok. Sebagai juruteknik berjalan melintasi lulur dan kot lab, saya melihat di dalam tetingkap porthole salah satu mesin. Awan kryptonite-hijau mengisi bahagian atas ruang; di bahagian bawah adalah 16 cakera saiz saiz, masing-masing bersinar merah jambu berwarna merah jambu. "Tidak kelihatan seperti apa-apa, bukan?" Kata Robert. "Tetapi mereka akan menjadi setengah peminat dalam beberapa minggu."
Pada tahun 1796, ahli kimia Smithson Tennant mendapati bahawa berlian dibuat daripada karbon. Tetapi sejak tahun 1950-an saintis berjaya menghasilkan berlian, memaksa mereka keluar dari grafit tertakluk kepada suhu setinggi 2.550 darjah Fahrenheit dan tekanan 55, 000 kali lebih besar daripada atmosfer bumi. Tetapi batu-batu itu kecil dan tidak suci. Hanya grit yang berguna, kebanyakannya untuk aplikasi perindustrian seperti latihan pergigian dan bilah hacksaw. Walau bagaimanapun, sepanjang dekad yang lalu, para penyelidik seperti Linares telah menyempurnakan proses kimia yang tumbuh berlian sebagai murni dan hampir sama dengan spesimen terbaik yang diangkut keluar dari tanah. Proses, pemendapan wap kimia (CVD), melangkah awan gas karbon ke atas biji berlian dalam ruang vakum yang dipanaskan hingga lebih dari 1, 800 darjah. Sebuah berlian tumbuh sebagai karbon mengkristal di atas benih.
Robert Linares berada di barisan hadapan penyelidikan sintesis kristal sejak ia mula bekerja di Bell Labs di Murray Hill, New Jersey, pada tahun 1958. Beliau kemudian memulakan syarikat semikonduktor, Spektrum Technologies, yang kemudiannya dijual, dengan menggunakan hasilnya ke bankroll penyelidikan lanjut mengenai berlian. Pada tahun 1996, selepas hampir sedekad bekerja di garaj rumahnya di Boston-tidak bercanda, di garaj, di mana dia telah menubuhkan peralatan yang dia menolak untuk menerangkan-dia menemui campuran tepat gas dan suhu yang membolehkannya untuk membuat besar berlian tunggal kristal, jenis yang dipotong menjadi batu permata. "Ia agak seronok, " katanya. "Seperti melihat ke dalam lombong berlian."
Mencari penilaian yang tidak berat sebelah mengenai kualiti berlian makmal ini, saya bertanya kepada Bryant Linares supaya saya meminjam batu Apollo. Keesokan harinya, saya meletakkan .38 karat, batu puteri di hadapan Virgil Ghita di kedai barang kemas Ghita di pusat bandar Boston. Dengan sepasang pinset, dia membawa berlian itu ke mata kanannya dan mengkajinya dengan pembungkus tukang perhiasan, dengan perlahan mengalihkan permata pada matahari petang yang penuh. "Batu bagus, warna yang sangat baik, saya tidak nampak apa-apa ketidaksempurnaan, " katanya. "Dari mana kamu mendapatkannya?"
"Ia ditanam di makmal kira-kira 20 batu dari sini, " jawab saya.
Dia menurunkan belahan itu dan melihat saya seketika. Kemudian dia mengkaji semula batu itu, mengeriting keningnya. Dia mengeluh. "Tidak ada cara untuk memberitahu bahawa ia adalah makmal."
Lebih dari satu bilion tahun yang lalu, dan sekurang-kurangnya 100 batu di bawah permukaan bumi, campuran haba yang luar biasa dan tekanan titanic memalsukan karbon ke dalam berlian yang dilombong hari ini. Batu-batu itu dibawa ke permukaan bumi oleh gunung berapi bawah tanah kuno. Setiap gunung berapi meninggalkan paip berbentuk lobak merah yang dipanggil kimberlite, yang disusun dengan berlian, garnet dan permata lain. Letusan terakhir kimberlite ke permukaan bumi berlaku 47 juta tahun yang lalu.
Berlian telah diekstrak dari hampir setiap rantau di dunia, dari utara Bulatan Artik ke kawasan tropika di barat Australia. Kebanyakan berlian berlian bermula dengan lubang luas; jika paip kimberlite mempunyai banyak berlian, pelombong menggali lubang 3, 000 kaki atau lebih mendalam. Di kawasan di mana sungai sekali berlari ke atas kimberlite seams, orang menapis berlian dari batu kerikil. Berlian longgar digunakan untuk muncul dalam bidang di Midwest pada tahun 1800-an; mereka didepositkan di sana oleh glasier. Kebanyakan ahli geologi percaya bahawa berlian baru terus terbentuk di mantel bumi-jauh terlalu mendalam bagi para pelombong untuk mencapai.
Perkataan "berlian" berasal dari adamas Yunani purba, yang bermaksud kebal. Orang-orang di India telah berlian permata berlian selama lebih dari 2, 000 tahun, dan Rom abad pertama menggunakan batu itu untuk mengukir tembaga. Sepanjang zaman, berlian memperoleh mistik sebagai simbol kekayaan dan kuasa. Pada abad ke-16, Koh-i-Noor, berlian 109 karat dari lombong Kollur di selatan India, mungkin merupakan barang yang paling berharga di benua kecil India. Legenda berpendapat bahawa sesiapa yang memilikinya akan memerintah dunia. "Ia sangat berharga, " kata seorang penulis pada masa itu, "bahawa hakim berlian menghargainya pada setengah perbelanjaan harian seluruh dunia." Great Britain mendapat batu pada 1849 ketika Lahore dan Punjab menjadi sebahagian daripada Empayar Britania; berlian kini berada di Menara London, pusat mahkota yang dibuat untuk Queen Elizabeth pada tahun 1937.
Namun begitu, berlian hanya bersifat karbon murni, sama seperti gula-gula batuan yang dikristilkan gula-sebuah atom atau molekul yang diperintahkan. Satu lagi bentuk karbon tulen adalah grafit, tetapi atom-atomnya dipegang bersama-sama dalam kepingan dan bukannya dilekatkan secara kaku di dalam kristal, jadi karbon menghilang dengan mudah, katakan, di ujung pensil. Terima kasih kepada kekuatan ikatan antara atom karbonnya, berlian mempunyai sifat fizikal yang luar biasa. Ia adalah bahan yang paling sukar diketahui, sudah tentu, dan ia tidak bertindak balas secara kimia dengan bahan-bahan lain. Selain itu, ia sepenuhnya telus kepada banyak cahaya panjang, adalah penebat elektrik yang sangat baik dan semikonduktor, dan boleh ditapis untuk memegang cas elektrik.
Ini kerana sifat-sifat yang tidak diiktiraf ini berlian lab yang dihasilkan berpotensi untuk mengubah teknologi secara mendadak, mungkin menjadi penting seperti keluli atau silikon dalam elektronik dan pengkomputeran. Batu-batu itu sudah digunakan dalam pembesar suara (kekakuan mereka membuat tweeter yang sangat baik), pengelupasan kulit kosmetik (biji berlian kecil bertindak sebagai pisau pembayang yang sangat tajam) dan alat pemotong mewah untuk granit dan marmar (berlian boleh memotong sebarang bahan lain ). Dengan bekalan berlian yang murah dan murah, para jurutera berharap dapat membuat segala-galanya dari laser berkuasa tinggi ke grid tenaga yang lebih tahan lama. Mereka menjangkakan komputer razor tipis, telefon bimbit saiz jam tangan dan peranti rakaman digital yang akan membolehkan anda memegang ribuan filem di telapak tangan anda. "Orang mengaitkan perkataan berlian dengan sesuatu yang tunggal, batu atau permata, " kata Jim Davidson, seorang profesor kejuruteraan elektrik di Vanderbilt University di Tennessee. "Tetapi utiliti sebenar akan menjadi fakta bahawa anda boleh mendepositkan berlian sebagai lapisan, membuat kemungkinan pengeluaran besar-besaran dan mempunyai implikasi untuk setiap teknologi dalam elektronik."
Di Makmal Penyelidikan Angkatan Laut Amerika Syarikat, sebuah kawasan yang sangat dijaga di selatan Capitol AS, James Butler mengetuai program CVD. Dia memakai cincin merah jambu emas yang berkilau dengan satu batu permata berlian putih, satu hijau dan satu merah, semuanya dicipta atau diubahsuai dalam makmal. "Teknologi kini pada tahap yang kita boleh mengembangkan berlian yang lebih sempurna daripada yang kita dapat mencari dalam alam semula jadi, " katanya.
Butler, seorang ahli kimia, menarik dari mejanya sebuah kotak logam yang memakai berlian. Ada yang kecil, persegi dan kekuningan; yang lain adalah cakera bulat dan telus. Dia mengeluarkan satu wafer saiz piring teh. Ia tidak lebih tebal daripada cip kentang dan berkilau di bawah cahaya pendarfluor. "Itulah berlian pepejal, " katanya. "Anda boleh menggunakan sesuatu seperti ini sebagai tingkap dalam ruang angkasa."
Tentera berminat dengan berlian lab-labu untuk beberapa aplikasi, hanya beberapa yang Butler sanggup berbincang, seperti laser dan pelapis tahan karat. Kerana berlian itu sendiri tidak bereaksi dengan bahan-bahan lain, saintis berpendapat bahawa ia adalah ideal untuk pengesan senjata biologi, di mana plat berlian kecil yang dikenakan elektrik akan memegang molekul reseptor yang mengenali patogen tertentu seperti anthrax; apabila patogen mengikat kepada reseptor, isyarat dicetuskan. Butler, bekerja dengan ahli kimia Universiti Wisconsin Robert Hamers, telah menghasilkan prototaip sensor yang dapat mengesan DNA atau protein.
Berlian kristal tunggal terbesar yang pernah ditanam di makmal adalah sekitar .7 inci dengan .2 inci dengan .2 inci, atau 15 karat. Batu itu bukan di bawah pengawal ketenteraan atau di lokasi tersembunyi. Ia berada di dalam bilik yang penuh dengan alat ukur dan mikroskop, bersama dengan basikal ganjil dan congo dram, di sebuah kampus yang lembap yang dikelilingi oleh Rock Creek Park Washington, DC. Russell Hemley, pengarah Makmal Geofizik Carnegie, mula bekerja pada berlian yang semakin berkembang dengan CVD pada tahun 1995. Dia menarik berlian keluar dari khakisnya. Adalah sukar untuk mengira berlian ini untuk apa-apa yang dijual di Tiffany. Batu segi empat tepat kelihatan seperti kepingan tebal kaca berwarna.
Hemley dan saintis lain menggunakan makmal dan berlian semulajadi untuk memahami apa yang berlaku kepada bahan-bahan di bawah tekanan yang sangat tinggi-jenis tekanan di tengah-tengah bumi. Dia menjalankan eksperimen dengan meremas bahan-bahan dalam "sel berlian berlian, " pada dasarnya sebuah vise kuat dengan berlian pada kedua-dua petua.
Beberapa tahun yang lalu, Hemley mencipta salah satu berlian yang paling sukar diketahui. Dia membesarkannya di dalam makmal dan kemudian meletakkannya dalam relau tekanan tinggi, tinggi suhu yang mengubah struktur atom berlian. Batu itu begitu keras sehingga ia memecahkan pengerasan kekerasan Hemley, yang dibuat sendiri dari berlian. Menggunakan anvil berlian super keras, Hemley telah meningkatkan jumlah tekanan yang dia dapat menggunakan bahan dalam eksperimennya sehingga empat juta hingga lima juta kali lebih besar daripada tekanan atmosfera di paras laut.
"Di bawah keadaan yang melampau, tingkah laku bahan sangat berbeza, " jelasnya. "Tekanan membuat semua bahan menjalani transformasi, menjadikan gas menjadi superkonduktor, membuat bahan-bahan super-keras baru. Anda boleh mengubah sifat unsur-unsur."
Dia menemui, misalnya, bahawa di bawah tekanan, gas hidrogen bergabung dengan kristal besi. Hemley percaya bahawa hidrogen mungkin membentuk sebahagian teras bumi, yang sebaliknya terdiri daripada besi dan nikel. Dia telah mengkaji bahan besi hidrogen untuk memahami suhu dan komposisi pusat planet kita.
Dalam penemuan lain yang mengejutkan, Hemley mendapati bahawa dua bakteria biasa, termasuk mikroorganisma usus E. coli, dapat bertahan di bawah tekanan besar. Dia dan rakan-rakannya meletakkan organisme itu di dalam air dan kemudian melepaskan berlian berlian. Larutan air segera berubah menjadi bentuk es yang padat. Walau bagaimanapun, kira-kira 1 peratus bakteria terselamat, dengan sesetengah bakteria bahkan berkeliaran. Hemley mengatakan penyelidikan itu lebih banyak bukti bahawa kehidupan seperti yang kita ketahui mungkin mampu wujud di planet lain di dalam sistem suria kita, seperti di bawah kerak satu bulan Musytari. "Bolehkah ada kehidupan di laut dalam dalam satelit luar seperti Europa?" Hemley bertanya. "Saya tidak tahu, tapi kami mungkin mahu melihatnya."
Hemley berharap dapat melepasi rekodnya sendiri untuk kristal berlian lab yang terbesar. Tidak jelas siapa yang menghasilkan berlian berlian berbilang terbesar, tetapi sebuah syarikat yang dipanggil Element Six boleh membuat wafer sehingga lapan inci lebar. Berlian berlian terbesar, yang dikenali sebagai berlian Cullinan, adalah lebih daripada 3, 000 karat-kira-kira 1.3 paun-sebelum dipotong. Berlian terbesar setakat ini yang terdapat di alam semesta adalah saiz planet kecil dan terletak 50 tahun cahaya jauh di dalam Centaurus rasi bintang. Ahli astronomi dengan Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrophysics mendapati batu gergasi beberapa tahun yang lalu, dan mereka percaya berlian 2, 500 mil lebar sekali berkhidmat sebagai jantung bintang. Ia sepuluh bilion trilion trilion karat. Para astronom menamakannya Lucy untuk menghormati lagu Beatles "Lucy di Sky With Diamonds."
Berlian semulajadi tidak jarang berlaku. Pada tahun 2006, lebih daripada 75, 000 paun dihasilkan di seluruh dunia. Berlian adalah komoditi yang berharga kerana semua orang berpendapat ia adalah komoditi yang berharga, sama dengan geologi sejambak mawar merah, elegan dan memikat, simbol cinta, tetapi akhirnya cukup biasa.
Kredit untuk kultus moden berlian itu terutamanya kepada De Beers yang berpangkalan di Afrika Selatan, pengeluar berlian terbesar di dunia. Sebelum tahun 1940-an, cincin berlian jarang diberikan sebagai hadiah pertunangan. Tetapi kempen pemasaran De Beers membuktikan bahawa permata adalah tanda cinta dan kasih sayang. Slogan "A Diamond Is Forever" mereka, yang pertama kali digunakan pada tahun 1948, dianggap sebagai salah satu kempen pengiklanan yang paling berjaya sepanjang zaman. Melalui kawalan bekalan yang hampir sama, De Beers memegang kuasa hampir lengkap di pasaran berlian selama beberapa dekad, dengan berhati-hati menyusun batu permata untuk mengekalkan harga dan keuntungan yang tinggi. Walaupun syarikat telah kehilangan beberapa kuasa untuk pesaing di Kanada dan Australia sejak beberapa tahun kebelakangan ini, ia masih mengawal hampir dua pertiga daripada berlian kasar dunia.
Penanam berlian bangga dengan cabaran yang mereka lakukan kepada De Beers dan seluruh industri berlian semula jadi. Slogan Apollo adalah "A Diamond Is for Everyone." Walau bagaimanapun, sejauh ini, permata berwarna Apollo berharga hampir sama dengan batu semulajadi, sementara syarikat merah jambu, biru, champagne, mocha dan berlian perang runcit untuk kira-kira 15 peratus kurang daripada batu alam dengan warna tersebut, yang sangat jarang dan lebih mahal daripada berlian putih. Sementara itu, pengguna juga boleh menerima berlian yang dihasilkan dengan berlabel berkualiti tinggi. Seperti kebanyakan lombong terbuka, lombong berlian menyebabkan hakisan, pencemaran air dan kehilangan habitat untuk hidupan liar. Malah, lebih banyak lagi masalah yang dihadapi, para panglima Afrika telah menggunakan cache berlian untuk membeli senjata dan dana pergerakan pemberontak, seperti yang dibayangkan dalam filem Blood Diamond 2006. Aktor Terrence Howard memakai pin lapel berlian dengan batu Apollo. Beliau memberitahu pemberita, "Tiada siapa yang tercedera dalam proses membuatnya."
Sebanyak sedozen syarikat lain telah mula menghasilkan berlian berkualiti tinggi menggunakan CVD tetapi proses yang lebih meniru cara berlian dibuat di bumi. Kaedah-pada dasarnya adalah peningkatan bagaimana para saintis telah membuat berlian sejak tahun 1950-memerlukan haba lebih daripada 2, 000 darjah dan tekanan 50 kali lebih besar daripada itu di permukaan bumi. (Kedua-dua haba dan tekanan adalah lebih daripada apa yang diperlukan oleh CVD.) Alat saiz mesin basuh tidak dapat menghasilkan batu lebih besar daripada enam karat. Ini berlian HPHT-inisial yang berdiri untuk tekanan tinggi dan suhu tinggi-mempunyai lebih banyak nitrogen di dalamnya daripada berlian CVD; nitrogen bertukar berlian berwarna ambar. Buat masa ini, bagaimanapun, proses ini mempunyai manfaat yang signifikan berbanding CVD: ia lebih murah. Walaupun berlian berwarna ambar satu-karat mungkin runcit untuk $ 20, 000 atau lebih, pengilang Gemesis yang berpangkalan di Florida menjual batu satu karat seharga kira-kira $ 6, 000. Tetapi tiada siapa, termasuk Gemesis, mahu menjual berlian terlalu murah supaya pasaran mereka runtuh.
Gemologists yang menggunakan alat-alat harian boleh jarang membezakan antara berlian semulajadi dan lab. (Berlian palsu seperti zirkonia padu mudah dilihat.) De Beers menjual dua mesin yang mengesan sama ada ciri kimia atau struktur yang kadang-kadang berbeza antara kedua-dua jenis batu, tetapi mesin tidak dapat memberitahu perbezaan sepanjang masa. Satu lagi cara untuk mengenal pasti berlian lab yang dihasilkan ialah menyejukkan batu dalam nitrogen cecair dan kemudian api laser di atasnya dan periksa bagaimana cahaya itu melewati batu itu. Tetapi peralatan mahal dan prosesnya boleh mengambil masa beberapa jam.
Berlian dari Apollo dan Gemesis, dua pengeluar terbesar, ditandakan dengan lencana bertulis laser yang dapat dilihat dengan pembungkus tukang emas. Tahun lepas, Gemological Institute of America, sebuah kumpulan penyelidikan industri, mula menilai batu-batu makmal berdasarkan karat, potongan, warna dan kejelasan-seperti halnya batu alam-dan ia memberikan perakuan bagi setiap permata yang mengenalinya sebagai makmal berkembang.
Syarikat-syarikat perlombongan berlian telah berjuang kembali, dengan alasan bahawa semua glitters itu bukan berlian. Iklan De Beers dan laman webnya menegaskan bahawa berlian seharusnya semula jadi, tidak diproses dan berjuta-juta tahun. "Berlian adalah perkara yang jarang dan istimewa dengan nilai yang tidak wujud dalam sintetik buatan kilang, " kata jurucakap Lynette Gould. "Apabila orang mahu meraikan hubungan unik mereka mahu berlian unik, bukan batu buatan kilang tiga hari." (De Beers mempunyai pelaburan dalam Unsur Enam, syarikat yang membuat berlian industri nipis.)
Jawatankuasa Kewaspadaan Jewelers (JVC), sebuah kumpulan perdagangan, telah melobi Suruhanjaya Perdagangan Persekutuan untuk mengelakkan para pengilang berlian memanggil batu mereka "berbudaya, " istilah yang digunakan untuk kebanyakan mutiara yang dijual hari ini. (Orang-orang dalam perniagaan berlian berlian menggunakan istilah yang kurang puas seperti "sintetik.") JVC memfailkan petisyen dengan agensi pada tahun 2006, mendakwa bahawa pengguna sering keliru dengan tatanama di sekitar berlian lab.
Dari awal penyelidikannya dengan CVD lebih daripada 20 tahun yang lalu, Robert Linares berharap berlian akan menjadi masa depan elektronik. Di tengah-tengah hampir setiap peranti elektrik adalah semikonduktor, yang menghantar elektrik hanya dalam keadaan tertentu. Selama 50 tahun yang lalu, peranti telah dibuat hampir semata-mata daripada silikon, bahan seperti logam yang diekstrak dari pasir. Ia mempunyai dua kekurangan yang ketara, bagaimanapun: ia rapuh dan terlalu panas. Sebaliknya, berlian kasar, tidak terputus pada suhu tinggi, dan elektronnya boleh dibuat untuk membawa arus dengan gangguan minimum. Pada masa ini, halangan terbesar untuk silikon yang memotong berlian adalah wang. Silikon adalah salah satu bahan yang paling biasa di dunia dan infrastruktur untuk menghasilkan cip silikon adalah mantap.
Apollo telah menggunakan keuntungan dari batu permata untuk menanggung jaminnya ke dalam industri semikonduktor $ 250 bilion. Syarikat itu mempunyai kemitraan Bryant Linares menolak untuk mengesahkan untuk menghasilkan semikonduktor khusus untuk tujuan yang beliau menolak untuk dibincangkan. Tetapi dia mendedahkan kepada saya bahawa Apollo mula menjual wafer berlian satu inci. "Kami menjangka bahawa wafer awal ini akan digunakan untuk tujuan penyelidikan dan pembangunan dalam usaha pembangunan produk pelanggan kami, " kata Linares.
Sebelum saya meninggalkan makmal Apollo, Robert dan Bryant Linares membawa saya ke bilik gudang seperti saiz sebuah gim sekolah tinggi. Ia kosong, kecuali kabel elektrik besar merangkak di sepanjang lantai. Ruang itu akan diisi dengan 30 mesin membuat berlian, kata lelaki itu, hampir dua kali ganda kapasiti pengeluaran Apollo. Ia akan menjadi kilang berlian pertama di dunia, kata mereka. "Terdapat zaman tembaga dan umur keluli, " kata Bryant. "Seterusnya akan menjadi berlian."
Ulrich Boser menulis buku tentang seni helikopter terbesar dunia yang tidak dapat diselesaikan.
Jurugambar Max Aguilera-Hellweg mengkhusus dalam mata pelajaran perubatan dan saintifik.
