直擊鑽石農場!「種」出鑽石?3週長1克拉 純度高不血汗

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記者許雅惠、呂蓓君/台北報導

鑽石可以「種」出來?別懷疑,是真的!「就像40年前沒有特斯拉,它是未來科技、未來趨勢」提起未來鑽石,看好者對它寄予厚望,雖然也有人不喜歡它「實驗室培養」的人工出身,但其實肉眼完全看不出來,必須透過電腦儀器才能分辨,生成1克拉需要2到3星期,對比天然真鑽幾億萬年,確實效率高得多,售價也僅僅二分之一。

▲鑽石可以「種」出來?別懷疑,是真的!2到3個禮拜就能長出1克拉(圖/記者呂蓓君提供)

在全台灣第一座「鑽石農場」裡,一個個機台正在努力「養」鑽石,讓它長高長大。種子是一片小小的鑽石晶種,薄薄一片要價台幣20多萬元,在爐子裡加入氫氣和瓦斯甲烷,接著啟動高功率微波,高達4-5千度的離子火球將碳解離,碳原子就像下雨般慢慢沉積在鑽石晶種上,這種科技種鑽方式稱為CVD(Chemical Vapor Deposition)化學氣相沉積法,是科技農夫,全台唯一有15張合成專利的科學家顏志學博士發揚光大,讓鑽石迅速長大的秘方。

▼▲一片小小的鑽石晶種要價台幣20多萬元,它是未來鑽石的基石(圖/記者呂蓓君提供)

猶如古代點石成金術,過去要百萬年才能結晶的昂貴鑽石,總是伴隨著美麗浪漫的傳說,甚至彩色鑽石更被形容為與彩虹相伴的星星墜入凡塵。然而在鑽石農場裡,經過2到3個禮拜,一爐20顆鑽石就能完成且每顆原石至少有1克拉,很顛覆卻不衝突,因為2005年顏志學博士已經和他的老師,台灣中研院院士、美國卡內基研究院地球物理學博士毛河光和赫姆利博士,率先讓全球學術界和珠寶界大吃一驚,當時毛河光博士一句很煞風景的「牛糞就可以做鑽石」讓許多人驚訝,他當時更預言「21世紀是鑽石的年代!20世紀最重要的發明是電腦,21世紀最重要的發明是會長大的鑽石!有一天,價廉物美的鑽石會取代矽在半導體的角色,矽谷會變成鑽石谷,將使人類科技進入另一世界。」

▲美國知名男星李奧納多狄卡皮歐在演出《血鑽石》後也投入未來鑽石的研發(圖/翻攝自Leonardo DiCaprio臉書)

2006年,美國知名男星李奧納多狄卡皮歐(Leonardo Wilhelm DiCaprio)主演的電影《血鑽石》,寫實揭露不人道的非洲鑽石開採過程,引起世人省思。之後他便投入未來鑽石的研發,因為實驗室培育鑽石的物理、化學、分子、硬度都和天然鑽石一模一樣,更因為是科技「種」出來的,更能精準控制、完美車工。只要用雷射修掉多餘結晶,以肉眼根本無法和地礦開採的天然鑽石辨別,除非用機器解讀矽訊號。當然,種未來鑽石相對也較環保且不汙染環境。

▲世界第3大鑽石。(圖/翻攝自Dwbswana公司推特)

▼▲實驗室鑽石和天然鑽石肉眼難辨,須以儀器解讀矽訊號才能分辨

但未來鑽石著眼的不僅僅是珠寶的身分,毛河光博士曾說「珠寶其實是鑽石最沒有價值的部分,它只是虛華的裝飾品,鑽石的價格都是人為炒作的」他更認為,鑽石不應該那麼貴,因為大量生產後,可以更親民,功能更多元,「別忘了,鑽石除了硬度最高,更是很好的導熱及切割、研磨工具,未來應用在醫療及電子元件上有很大的用途。」強調鑽石比矽好一千倍,可以取代矽在半導體裡扮演的角色。「到時候矽就會成為恐龍(歷史名詞)了」。

▲科技農夫顏志學博士更看重人工鑽石能促進半導體產業大躍進(圖/記者呂蓓君提供)

顏志學博士養鑽石追求超純淨、比天然鑽石還乾淨、無雜質,更要做大面積,打入科技業。他研發10克拉的CVD鑽石,半英寸厚度,至今仍是世界上CVD鑽石發展重要里程碑,也刺激珠寶業培育鑽石蓬勃發展。台灣的半導體產業傲視全球,其中最重要的原料就是矽,但矽的物理極限已經逼近頂峰,需要更好的材料來接續。鑽石有機會成為下一個半導體世代的絕佳材料,能夠使得電子產品運作速度更快,而且更為耐熱而不容易損壞。像是備受矚目的量子電腦,裡面需要使用的量子晶片,用的就是鑽石,目前台灣培養鑽石的技術雖不普及卻是領先各國的台灣之光,顏博士希望能由國家帶頭組成「鑽石國家隊」,讓未來鑽石取代矽成為半導體材料,將能更加快電子產業的發展,因為「鑽石是終極材料與國防戰略物資」。

▼▲鑽石農場養出的鑽石,物理、化學、分子、硬度都和天然鑽石一模一樣(圖/記者呂蓓君提供)

▼【台灣新思路】培育鑽石也可以不血汗竟還可能成為半導體的新材料(影片來自YouTube頻道,若遭移除請見諒)

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