Verliere ich Haare? Nein, es könnte „Diamant“ sein!

„Diamanten sind für die Ewigkeit.“ Diamanten sind aufgrund ihrer Seltenheit und Brillanz sehr begehrt. Sie gelten als Könige der Edelsteine ​​und als Symbol ewiger Liebe und ewiger Ehe. Genau aufgrund dieses Konzepts sind Diamanten heute Mangelware und unverzichtbar für Hochzeiten.

Die ursprüngliche Form des natürlichen Diamanten ist der Diamant , ein aus Kohlenstoff bestehendes Mineral und ein Allotrop des Graphits. Es ist oft etwa 150 Kilometer tief in der Erde „versteckt“, steht unter extrem hohem Druck und einer Umgebungstemperatur von über 1000 °C und benötigt Milliarden von Jahren, um zu entstehen.

Ein „Fluss“ aus Diamanten in einem „Meer“ aus Lonsdaleit

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Dank der technologischen Entwicklung können jedoch innerhalb weniger Tage künstliche Diamanten aus Haaren, Asche usw. synthetisiert werden . Ist es nicht unglaublich?

Blauer Haardiamant? Lieben Sie Diamanten?

Kann man aus Haaren tatsächlich Diamanten machen?

Im Jahr 2007 extrahierte das amerikanische Unternehmen LifeGem mithilfe künstlicher Diamanttechnologie 130 mg Kohlenstoff aus dem Haar des berühmten Musikers Beethoven, fertigte daraus drei blaue Edelsteine ​​an und versteigerte sie bei einer Auktion mit einem Startpreis von 50.000 US-Dollar. Später verwandelte das Unternehmen eine Haarlocke von Michael Jackson in einen Diamanten.

Beethoven-Diamant Bildquelle: bing.com

In der traditionellen chinesischen Kultur gibt es ein Sprichwort, das besagt: „Haare machen ein Paar aus und ihre Liebe ist unbestreitbar.“ Haare sind für die Chinesen zu einem besonderen Ausdrucksmittel ihrer Liebe und Sehnsucht geworden, was mit der Bedeutung von Diamanten übereinstimmt. Daher kamen künstliche, individuell angefertigte Diamanten mit gleichnamigen Namen wie „Qingsi Diamond“, „Qingsi Diamond“ und „Qingsi Diamond“ auf den Markt, die Haardiamanten eine einzigartige Erinnerungsbedeutung verleihen, um Verbraucher anzuziehen.

An dieser Stelle fragen sich einige von Ihnen vielleicht: Wie kann man aus Haaren, die scheinbar nichts mit Diamanten zu tun haben, Diamanten machen?

Haare bestehen hauptsächlich aus Keratin und verfügen über eine gewisse Hitzebeständigkeit. Wenn unter Vakuumbedingungen die Temperatur einen bestimmten Grenzwert überschreitet, verkohlen die Haare. Nach der Karbonisierung bleibt im Haar nur das Kohlenstoffelement übrig und Diamanten bestehen aus Kohlenstoff. Dies bedeutet, dass das Kohlenstoffelement im Haar zur Herstellung von Diamanten verwendet werden kann, solange es extrahiert wird.

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Konkret ist es so:

Zunächst werden einige Haare entnommen und zu Pulver gemahlen, dann in einer Vakuum-Hochtemperaturumgebung von 1800–3000 Grad Celsius karbonisiert und anschließend gereinigt, um weitere Verunreinigungen zu entfernen.

Anschließend werden Diamanten mithilfe der Hochtemperatur- und Hochdruckmethode synthetisiert. Das karbonisierte Haar und andere Materialien werden einer Umgebung mit hoher Temperatur und hohem Druck ausgesetzt, und man wartet geduldig, bis der Rohdiamant „wächst“.

Abschließend wird der Rohdiamant von Unreinheiten befreit und in Form poliert, um einen fertigen Diamanten zu erhalten.

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Verschiedene Elemente, die nach der Karbonisierung im Haar verbleiben, können zur Herstellung von Diamanten unterschiedlicher Farben verwendet werden. Ist es nicht erstaunlich?

Es brach mir das Herz, als ich an die vielen verfilzten Haare dachte, die mir beim Haarewaschen ausfielen. Das waren keine Haare, die ausgefallen sind, das waren Diamanten!

Wie werden Diamanten aus Haaren hergestellt?

Zu den wichtigsten Methoden, aus Haaren Diamanten zu machen, zählen Hochtemperatur und Hochdruck (HTHP) sowie chemische Gasphasenabscheidung (CVD).

Synthetische Diamanten kamen erstmals 1954 auf den Markt und wurden mit der Methode der Hochtemperatur- und Hochdruckherstellung hergestellt. Das Prinzip besteht darin , die Wachstumsumgebung natürlicher Diamanten zu simulieren und Diamanten unter Bedingungen ultrahoher Temperaturen und hohen Drucks aus Graphitpulver zu synthetisieren.

Die Hochtemperatur- und Hochdruckmethode wird auch als Temperaturgradientenmethode, Temperaturdifferenzmethode und statische Druckkatalysatormethode bezeichnet. Einfach ausgedrückt wird ein winziger Diamant als „Samen“ verwendet und reines Kohlenstoffmaterial (wie Graphit) wird als Rohmaterial verwendet, um unter ultrahohen Temperaturen und hohem Druck zu schmelzen und in Kohlenstoffatome zu zerlegen. Mithilfe eines Metallkatalysators bewegen sich die Kohlenstoffatome in Richtung des Diamant-„Keims“ und kristallisieren zu größeren Diamantkristallen. Gleichzeitig dringen die Metallatome, aus denen der Katalysator besteht, mehr oder weniger in das Diamantgitter ein.

Dieses Verfahren ist das am weitesten verbreitete Verfahren zur Synthese superharter Materialien in der industriellen Produktion im In- und Ausland, und auch die meisten im Labor gezüchteten Diamanten werden mit diesem Verfahren hergestellt. Die mit dieser Methode synthetisierten Diamanten haben hauptsächlich eine Turmform, wachsen schnell, sind kostengünstig, haben eine bessere Farbe und eine etwas geringere Reinheit. Insgesamt sind die Vorteile jedoch vorteilhaft, insbesondere bei der Synthese von Zuchtdiamanten mit 1 bis 5 Karat.

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Das Prinzip der chemischen Gasphasenabscheidung von synthetischem Diamant besteht darin, eine Umgebung mit hoher Temperatur und niedrigem Druck zu schaffen, aktive Kohlenstoffatome mit Hilfe von Metallkatalysatoren aus kohlenstoffhaltigen Gasen zu trennen und sie dann in kristalliner Form auf einem kleineren Diamantsubstrat abzuscheiden, wo sie zu großkörnigen Diamantkristallen verwachsen. Im Vergleich zur Methode mit hohen Temperaturen und hohem Druck werden mit der chemischen Gasphasenabscheidung synthetische Zuchtdiamanten in Plattenform hergestellt. Die Farbe lässt sich schwer kontrollieren, der Zuchtzyklus ist länger und die Kosten sind höher, aber das Verfahren weist eine hohe Reinheit auf und eignet sich besser für die Synthese von Zuchtdiamanten über 5 Karat.

Daher kann theoretisch jede kohlenstoffhaltige Substanz durch die oben genannte Technologie nach Kohlenstoffextraktion und Graphitisierung oder Umwandlung in Gase wie Methan, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid in Diamanten umgewandelt werden. Der Kohlenstoffgehalt im Haar beträgt etwa 45 % und der Kohlenstoffgehalt in der Asche etwa 2 %, was die notwendigen Voraussetzungen für die Synthese künstlicher Diamanten erfüllt.

Diamanten aus Haaren

Was ist der Unterschied zu natürlichen Diamanten?

Es dauert Milliarden von Jahren, bis natürliche Diamanten entstehen, doch die Züchtung eines Diamanten im Labor dauert nur wenige Wochen und kostet nur ein Viertel bis ein Achtel des Preises natürlicher Diamanten. Darüber hinaus sind im Labor gezüchtete Diamanten von ausgezeichneter Qualität und unterscheiden sich optisch nicht von natürlichen Diamanten. Die Frage ist also: Wie unterscheiden wir zwischen im Labor gezüchteten Diamanten und natürlichen Diamanten?

Für unser bloßes Auge gibt es keinen Unterschied zwischen im Labor gezüchteten Diamanten und natürlichen Diamanten. Sie können nur mithilfe spezieller Instrumente in einem Edelsteinlabor identifiziert werden. Daher werden künstliche Diamanten von vielen Menschen auch als „falsche Diamanten“ bezeichnet.

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Im Jahr 2018 hat die US-amerikanische Federal Trade Commission (FTC) jedoch die Definition von Diamanten neu definiert und im Labor gezüchtete Diamanten als Teil der Diamantenkategorie klassifiziert. Die international anerkannte Schmuckbewertungs- und -klassifizierungsorganisation GIA gab 2019 außerdem bekannt, dass sie künftig „im Labor gezüchtete Diamanten“ anstelle von „synthetischen Diamanten“ verwenden werde, was bedeutet, dass die Diamantenindustrie die Identität von Zuchtdiamanten neu definiert hat.

Ein hochwertiger Haardiamant wird in einem Labor gezüchtet und muss die Prozesse der Haarkohlenstoffextraktion, Graphitisierung und des Wachstums durchlaufen. Durch eine Reihe hochtechnologischer Techniken erreicht die Reinheit des Diamanten die 4C-Anforderungen für natürliche Diamanten. Seine Qualität ist höher als die gewöhnlicher künstlicher Diamanten und er hat eine einzigartige Erinnerungsbedeutung.

Da jedoch bei der Herstellung synthetischer Diamanten zur Umwandlung der biologischen Kohlenstoffquelle in hochreinen Graphit Temperaturen von über 1.000 °C erforderlich sind, wird die DNA-Struktur zerstört und die biologischen Eigenschaften verschwinden. Dadurch entsteht ein anorganisches Mineralmaterial mit denselben physikalischen Eigenschaften wie natürliche Diamanten, das von gewöhnlichen synthetischen Diamanten nicht mehr zu unterscheiden ist. Daher ist die Bedeutung der Herstellung von Diamanten aus Haaren eher eine spirituelle Nahrung.

Heutzutage akzeptieren immer mehr Menschen synthetische Diamanten. Schließlich glänzen im Labor gezüchtete Diamanten als dekorativer Schmuck genauso gut und sind günstiger als natürliche Diamanten gleicher Qualität.

Viele junge Menschen entscheiden sich bei ihrer Verlobung oder Hochzeit dafür, Diamantringe in ihr Haar zu binden und diese gemeinsam mit ihren Liebsten zu tragen. So wird ihnen bewusst, dass es sich wirklich so anfühlt, „mit zusammengebundenen Haaren verheiratet zu sein und zweifelsohne eine Liebe füreinander zu empfinden“.

Würden Sie sich also nach der Lektüre dieses Artikels und dem Wissen über synthetische Diamanten für den Kauf eines Rings mit synthetischen Diamanten entscheiden?

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Quellen:

[1] Chen Qianwang, Lou Zhengsong, Wang Qiang et al. Forschungsfortschritte im Bereich synthetischer Diamanten[J]. Physik, 2005(03): 199-204.

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[3] Zhang Zhiguo. Geschichte und aktueller Status künstlicher synthetischer Diamanten [D]. Jilin-Universität, 2006.

[4] Synthetische Diamanten aus menschlichem Haar[J]. Modern Team, 2007(07):19.

[5]Qiu Qingyue. Können künstlich gezüchtete Diamanten ewig halten?[N]. Shenzhen Business Daily, 01.08.2022.

[6] Aus Beethovens Haar wurden drei funkelnde Diamanten gefertigt, von denen jeder einen geschätzten Wert von einer Million Dollar hat [N]. China Daily Online – Global Online, 20.09.2007.

[7] Amerikanisches Unternehmen verwendet Jacksons Haar zur Herstellung von Diamanten[N]. China Youth Daily, 29.07.2009.

[8] China, Indien und die Vereinigten Staaten dominieren den Markt für Zuchtdiamanten, und China hat nahezu ein Monopol auf die weltweite HPHT-Produktion [N]. Caiwen.com, 24.08.2022.

Autor: Qiyecao, Master of Materials Engineering, Zhejiang Sci-Tech University