Lắng nghe ý kiến của giới chuyên môn (Viện ngọc học Hoa Kỳ – GIA) chia sẻ về kim cương nuôi cấy (Lab-grown diamond)
Mục lục
1. Kim cương nuôi cấy trong phòng thí nghiệm thực chất là gì?
Kim cương nuôi cấy (Lab-grown Diamond) còn có tên gọi khác là kim cương nhân tạo, kim cương tổng hợp được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Đây là tên gọi được đặt dựa theo nguồn gốc nhằm phân biệt biệt tới kim cương tự nhiên xuất hiện trong tự nhiên và khai thác từ trái đất.
Tuy được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã nghiên cứu, sử dụng công nghệ tiên tiến nhằm mô phỏng các điều kiện khắc nghiệt từ nhiệt độ, áp suất như khi phát triển trong điều kiện tự nhiên để hình thành lên kim cương.
Câu hỏi đặt ra: Vậy kim cương nuôi cấy có phải kim cương thật hay không?
- Xét về tính chất, cấu trúc thì kim cương nuôi trồng trong phòng thí nghiệm có thành phần hóa học, cấu trúc tinh thể và tính chất vật lý, quang học tương tự kim cương được tạo ra từ thiên nhiên.
- Về cảm quan, nó cũng có hình dạng tương tự kim cương tự nhiên.
Điểm khác biệt giữa kim cương nuôi cấy và tự nhiên có hay chăng chính là thời gian hình thành. Mất hàng triệu năm để tạo ra một viên kim cương tự nhiên trong khi con số này là cực kỳ nhỏ khi nuôi cấy kim cương trong phòng thí nghiệm.
Dù là vậy, kim cương nuôi trồng vẫn là kim cương thật do sử dụng phôi kim cương tự nhiên để hình thành nên.
Kim cương nuôi cấy là kim cương thật
2. Lịch sử nghiên cứu, hình thành kim cương nuôi cấy
Kim cương nuôi cấy được tổng hợp lần đầu tiên theo phương pháp áp suất, nhiệt độ cao (HPHT) vào năm 1950. Lúc này nó được sử dụng cho mục đích công nghiệp, trong các lĩnh vực liên quan quang học laser, viễn thông, làm chất mài mòn,…
Tới những năm 1970 kim cương nuôi trồng thực sự nâng tầm giá trị khi General Electric đã tiến hành nghiên cứu để tạo ra những viên kim cương có độ tinh khiết cao, kích thước đủ lớn để dùng làm đồ trang sức đá quý.
Năm 1980, kim cương nuôi cấy với chất lượng đá quý được thương mại hóa và vẫn không ngừng được cải thiện về chất lượng.
Những năm 2000, kim cương nuôi cấy lúc này được tạo ra theo phương pháp lắng đọng hơi hóa học (CVD) cho phép tạo ra kim cương ở điều kiện nhiệt độ, áp suất thấp hơn so với phương pháp HPHT.
Tới năm 2010, kim cương nuôi trồng trong suốt, không màu đã được thương mại hóa. HPHT và CVD vẫn là những phương pháp nuôi cấy kim cương chủ yếu.
Kim cương nuôi cấy
2.1. Phương pháp nuôi cấy kim cương sử dụng nhiệt độ cao, áp suất cao (HPHT)
Với phương pháp HPHT, kim cương nuôi trồng trong phòng thí nghiệm mô phỏng chuẩn theo điều kiện nhiệt độ (1300–1600°C), áp suất (5–6 GPa) khi hình thành kim cương tự nhiên trong lòng trái đất.
Phương pháp này không chỉ giúp tạo ra kim cương mà còn giúp cải thiện chất lượng (màu sắc, độ trong) của kim cương tự nhiên hay nuôi cấy có chất lượng thấp.
Ngoài ra phương pháp này cũng giúp kim cương trở nên không màu hơn và được ứng dụng để thay đổi màu sắc của viên kim cương. Lúc này kim cương được gọi là kim cương “Đã qua xử lý”.
Kim cương nuôi cấy tổng hợp theo phương pháp HPHT
2.2. Phương pháp nuôi cấy kim cương lắng đọng hơi hóa học (CVD)
Phương pháp lắng đọng hơi hóa học cho phép sử dụng nhiệt độ (700–1300°C) và áp suất thấp hơn so với phương pháp HPHT.
CVD sử dụng nguyên tắc bơm khí chứa Carbon vào buồng chân không, trải qua quá trình lắng đọng và kết tinh thành kim cương nuôi cấy. Kim cương được hình thành sở hữu kích cỡ to hay nhỏ phụ thuộc vào thời gian “lắng đọng”.
Phương pháp nuôi cấy kim cương lắng đọng hơi hóa học (CVD)
3. Cách xác định một viên kim cương là kim cương nuôi cấy trong phòng thí nghiệm
Khi quan sát bằng mắt thường, kim cương nuôi cấy trông giống hệt như kim cương tự nhiên.
Chỉ có thể thông qua các thí nghiệm, kiểm tra xác định đặc tính để phân loại chúng. Và cũng chỉ có những phòng thí nghiệm đá quý uy tín, sử dụng các dụng cụ chuyên nghiệp mới có thể tiến hành tìm ra điểm khác biệt giữa kim cương tự nhiên và kim cương nuôi cấy.
Rất khó để phân biệt kim cương tự nhiên và kim cương nuôi cấy
4. Phân loại kim cương nuôi cấy theo GIA
Tương tự như kim cương tự nhiên, kim cương nuôi cấy cũng cần được phân loại. Tại GIA, Lab-grown diamond trải qua quá trình phân loại nghiêm ngặt tương đương kim cương tự nhiên.
Các chuyên gia tại GIA khi nhận được một viên “đá” sẽ thông qua các phương pháp để xác định đặc tính cũng như phương pháp xử lý để tạo nên viên đá ấy. Một số phương pháp phổ biến như quan sát hiện tượng huỳnh quang, lân quang và tạp chất.
Theo đó, nếu kim cương được nghiên cứu cho kết quả là kim cương nuôi cấy trong phòng thí nghiệm thì GIA sẽ đưa trả báo cáo là kim cương nuôi cấy. GIA sẽ tiến hành khắc laser mã số giấy chứng nhận lên cạnh viên kim cương kèm theo giấy chứng nhận xác nhận đây là viên kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm.
Hiện nay kim cương nuôi cấy dần trở nên phổ biến và thay thế kim cương tự nhiên do có vẻ đẹp, tính chất tương tự mà lại sở hữu giá cả phải chăng hơn nhiều.
Kết luận: Như vậy kim cương nuôi cấy hoàn toàn và kim cương thật, chỉ khác kim cương tự nhiên về nguồn gốc hình thành. Kim cương nuôi cấy cũng trải qua quá trình phân loại nghiêm ngặt tương tự kim cương tự nhiên tại Viện ngọc học Hoa Kỳ (GIA).
