点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:我掉的是头发吗?不,可能是“钻石”!
首页> 光明科普云> 图文 > 正文

我掉的是头发吗?不,可能是“钻石”!

来源:蝌蚪五线谱2023-04-14 17:46

  “钻石恒久远,一颗永流传”。钻石因其珍稀、璀璨夺目而深受人们追捧,被誉为宝石之王,被视作矢志不渝爱情和永恒婚姻的象征,正是因为这个观念让钻石变得供不应求,成为当今社会婚礼的必需品。

  天然钻石的原始形态是金刚石,它是一种由碳元素组成的矿物,是石墨的同素异形体。它往往“藏身”于地球深处约150公里处,在极高的压力和超过1000℃的环境下, 经过数十亿年才能形成。

  在蓝丝黛尔石“海”中的钻石“河”

  图源:物理学家组织网

  但是随着科技的发展,使用头发、骨灰等制作的人工钻石在短短数天内就可以合成,是不是觉得不可思议?

  青丝钻?情思钻?头发居然可以做钻石?>>

  2007年,美国LifeGem公司利用人工合成钻石技术,从著名音乐家贝多芬留存的头发中提取出130 mg的碳元素,制作成三颗蓝色宝石,并在拍卖场上拍卖,起拍价就高达5万美元。之后,该公司又将一缕迈克尔·杰克逊的头发制作成了钻石。

  贝多芬钻石 图源:bing.com

  在中国的传统文化中有“结发为夫妻,恩爱两不疑”的说法,头发成为中国人表达相思相恋之情的特殊载体,与钻石的意义不谋而合。因此,市场上出现了青丝钻、情思钻和倾思钻等谐音命名的人工定制钻石,赋予发丝钻独特的纪念意义,以此来吸引消费者。

  说到这里,肯定有小伙伴问,头发和钻石看起来毫不相关的,是如何被做成钻石的呢?

  头发主要由角蛋白组成,有一定的耐热性,在真空条件下,当温度超过一定限度,头发就会发生碳化。碳化后的头发只剩下碳元素,而钻石是由碳元素组成的,也就是说 只要把头发中的碳元素提取出来,就可以用来制作钻石。

  图源:Pixabay

  具体来讲,是这样的:

  首先取一些头发并把它磨成粉末,在1800-3000摄氏度的真空高温环境下碳化,然后再进行提纯进一步去除杂质。

  接着,通过高温高压法合成钻石,把碳化后的头发和其他材料送入高温高压环境,耐心等待钻石原石“长成”。

  最后,对得到的钻石原石进行加工,去除杂质,打磨成型,就可以得到成品钻石了。

  图源:参考文献2

  碳化后头发中所保留的元素不同,还能制作出颜色不一样的钻石。是不是很神奇?

  想起自己洗头时掉下来一堆缠绕的发丝一阵心痛,这哪里掉的是头发啊,是钻石啊!

  图源:soogif

  头发是如何做成钻石的?>>

  把头发做成钻石的方法主要包括高温高压法(HTHP)和化学气相沉积法(CVD)。

  合成钻石最早在1954年就出现了,用的就是高温高压法,其原理是模拟天然金刚石的生长环境,将石墨粉在超高温、高压条件下合成钻石。

  高温高压法也称温度梯度法、温度差法、静压触媒法。简单讲就是以一颗微小的金刚石为“种子”,以纯碳材料(如石墨)作为原料在超高温、高压条件下熔化分解为碳原子,借助金属触媒作用向钻石“种子”移动并结晶,形成更大钻石晶体,但同时构成触媒的金属原子或多或少会进入金刚石晶格。

  这种方法是国内外工业生产上应用最广泛的超硬材料合成法,绝大部分实验室培育钻石也是用这种方法生产的。该方法合成培育钻石以塔状为主,生长速度快、成本低、颜色较好、纯净度稍差,但综合效益具有优势,特别是在1-5克拉培育钻石合成方面具有明显优势。

  图源:Pixabay

  化学气相沉积法合成钻石的原理是通过创造高温低压环境,借助金属催化剂作用从含碳气体中分离出活性碳原子后,以结晶形式沉积在较小的钻石基材上交互生长成大颗粒金刚石晶体。相较于高温高压法,化学气相沉积法合成培育钻石呈板状,颜色不易控制、培育周期较长、成本较高,但纯净度高,较适宜合成5克拉以上培育钻石。

  因此,理论上只要是含碳类的物质经过提碳及石墨化或者转化成为甲烷、一氧化碳、二氧化碳等气体,都可以通过以上技术制作为钻石,而 头发中含碳量45%左右,骨灰当中含碳量2%左右,符合人工钻石合成的必要条件。

  头发做成的钻石与天然钻石有什么区别?>>

  天然钻石的形成需要几十亿年时间,但在实验室培育出一颗钻石,只需要几个星期就能完成,成本仅为天然钻石价格的1/4-1/8。而且实验室培育钻石品质精良,外观与天然钻石没有差异。那么问题来了,我们该如何区分实验室培育钻石和天然钻石呢?

  我们人眼看起来,实验室培育的钻石和天然钻石并没有什么区别,只有在宝石鉴定所使用专门的仪器才能对其进行鉴别。因此,也有很多人会把人工钻石认为是“假钻石”。

  图源:Pixabay

  然而,2018年美国联邦贸易委员会(FTC)重新划分了钻石定义,把实验室培育钻石归为钻石大类;国际权威珠宝鉴定及分级机构GIA也在2019年宣布,使用“实验室培育钻石”替代“合成钻石”,这意味着钻石界重新定义了培育钻石的身份。

  一颗高品质的发丝钻从实验室培育出来,必须经过头发提碳,石墨化和生长等,通过一系列科技含量较高的技术培养出的钻石纯度达到天然钻石4C的要求,品质高于一般的人造钻石,纪念意义独特。

  但是,在制备合成钻石的过程中,由于生物碳源转化为高纯度石墨需要的温度高达1000℃以上,DNA结构早已被破坏、生物特征早已消失,成为了和天然钻石具有同样物理属性的无机矿物质材料,无法和普通合成钻石作出区分。因此, 头发做钻石的意义更多是精神的寄托。

  当今有越来越多的人正在接受合成钻石,毕竟作为装饰性的首饰,实验室培育钻石一样十分闪耀,而且与同等品质的天然钻石相比,价格更便宜。

  很多年轻人在订婚和结婚时,会选择用头发做钻戒,和爱人共同佩戴,真正实现“结发为夫妻,恩爱两不疑”。

  那么在看完本文了解合成钻石之后,你会不会选择购买合成钻戒呢?

  图源:soogif

  参考文献:

  [1]陈乾旺, 娄正松, 王强等. 人工合成金刚石研究进展[J]. 物理, 2005(03): 199-204.

  [2]张战, 张倩楠. 用人体头发制作钻石项目介绍[J]. 超硬材料工程, 2016, 28(02):54-56.

  [3]张志国. 人工合成金刚石的历史与现状[D]. 吉林大学, 2006.

  [4]人体头发合成钻石[J]. 现代班组, 2007(07):19.

  [5]邱清月. 人工“种”钻石 可否永流传[N]. 深圳商报, 2022-08-01.

  [6]贝多芬头发被制成三颗闪耀钻石 一颗估价100万美元[N]. 中国日报网——环球在线, 2007-09-20.

  [7]美国公司用杰克逊的头发制作钻石[N]. 中国青年报, 2009-07-29.

  [8]中国、印度、美国主导培育钻石市场,中国几乎垄断全球HPHT法生产[N]. 财闻网, 2022-08-24.

  作者:七叶草 浙江理工大学材料工程硕士

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 瓮马铁路南北延伸线首个站改工程顺利完成

  • 中共一大纪念馆:闭馆日变身沉浸式思政课堂

独家策划

推荐阅读
3月30日,世界数据组织正式成立并落户北京,理事长由中国科学院院士谭铁牛担任。这不仅是对谭铁牛个人学术成就的认可,更是国际社会对中国数据发展和治理能力的充分肯定,是中国科学家提升全球科技治理话语权的生动缩影。
2026-03-31 10:23
教育部30日印发《校园食品安全“十必须”》《学校食堂工作人员“十不准”》,进一步筑牢校园食品安全防线,明确中小学、幼儿园食堂不得制售冷荤类食品、生食类食品、冷加工糕点,不得加工制作四季豆、鲜黄花菜、野生蘑菇、发芽土豆等高风险食品。
2026-03-31 10:22
30日19时00分,力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空,将搭载的新征程01卫星、轻舟初样试飞船和天视卫星01星顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-03-31 10:17
从政策精准发力到科技赋能支撑,从风险保障兜底到绿色理念引领,每一分努力都在为全年粮食丰收积蓄力量。
2026-03-31 10:11
交通运输部、工业和信息化部、国务院国资委、市场监管总局近日联合印发《智能航运2030行动计划》,明确“十五五”期间我国智能航运发展的总体要求、重点任务和保障措施。
2026-03-31 10:10
新当选的首届理事会召开第一次会议,选举产生组织负责人,审议通过组织重要制度和规定,标志着世界数据组织完成组建将正式投入运行。
2026-03-30 14:22
截至目前,河南5300万亩高标准农田配套了数字设施,无人机飞防作业面积突破4000万亩次,AI预判让春管从“盲目应对”转向“精准发力”。在陇原大地甘肃,AI预判延伸至春耕全链条,从良种布局到苗期管护已实现全程可控。
2026-03-30 09:38
3月27日,在北京国际科幻与未来产业博览会上,他山公司的人形机器人在展示原子动作数据采集平台精细操作场景。
2026-03-30 09:35
29日,中国科学技术发展战略研究院在2026中关村论坛年会上发布《国家创新指数报告2025》,从创新资源、知识创造、企业创新、创新绩效、创新治理5个方面构建指标体系,对世界60个国家创新能力开展评价。
2026-03-30 09:32
从供给侧层面来看,主产区作物长势稳健,设施化种植规模持续扩大,春菜上市更早、供给周期更长,市场有效供给能力稳步提升。
2026-03-30 09:31
正值插秧季节,往年这时候,田里到处都“插”满了人。现在,记者在云南红河州元阳县马街乡三合寨村看到:插秧的人不见了,山脚的大块田里,“大铁牛”(插秧机)“突突突”;而在山顶的小块田里,“小铁牛”往来穿梭。正在指导春耕生产的县农机管理站站长黄冲向记者介绍:“云南的耕地,多以山地为主。
2026-03-30 09:30
实际上本轮废旧手机回收价格上涨并非全品类普涨,不同品牌、型号、配置的废旧手机,涨幅存在显著差异。
2026-03-27 10:14
在博鳌亚洲论坛2026年年会上,一位特殊的嘉宾吸引了大家的目光——博鳌亚洲论坛史上首位数字人嘉宾ViviDora正式亮相。3月25日在博鳌亚洲论坛“人形机器人的进阶与飞跃”分论坛上拍摄的机器人。
2026-03-27 09:25
这些年,中国科技产出持续攀升——高被引论文数全球占比超30%,专利授权量连年位居世界第一。在技术经理人的“撮合”下,马鹏程团队成功在新疆、陕西、宁夏、内蒙古等地的煤化工企业完成前期中试。
2026-03-27 09:23
时间回到10年前,2016年11月15日凌晨3点,中国科学院青年创新促进会学术年会的酒店房间里,武延军与计算所研究员包云岗靠在各自的床头,越聊越兴奋。编译工具链、操作系统内核及关键基础组件等基础软件的适配,是指令集架构的生态底座,它们是所有硬件和应用软件绕不开的“基础设施”。
2026-03-27 09:35
3月26日,在中关村论坛年会—RISC-V生态科技论坛上,中国科学院正式公布在RISC-V关键技术突破、产业协同创新及人才培养领域的系列重要成果,集中发布“香山”开源处理器与“如意”原生操作系统两大重要成果,并正式启动下一代芯片与操作系统的联合研发工作。
2026-03-27 09:33
粤港澳大湾区核心枢纽工程狮子洋通道关键控制性工程——狮子洋大桥实现东、西主塔封顶,转入上部结构施工阶段。
2026-03-27 09:29
26日发布的《自然》增刊《2026自然指数—中国》显示,我国在自然指数中继续居于首位。与两年前发布的上一次《自然指数—中国》增刊(数据区间为2022年8月至2023年7月)相比,多个中国机构的全球排名显著提升。
2026-03-27 09:27
26日6时51分,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将四维高景二号05、06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-03-27 09:25
全国科学技术名词审定委员会25日发布《关于发布试用人工智能领域名词token中文名“词元”的公告》,决定在综合考量社会各界意见建议的基础上,优先推荐“词元”作为人工智能领域名词token的中文名,并面向全社会发布试用。
2026-03-26 09:23
加载更多