Kim cương nhân tạo
“ Rõ ràng trong ngọc trắng ngà
Dày dày sẵn đúc một toà thiên nhiên”
Nguyễn Du
Cho đến ngày hôm nay, mọi cố gắng của khoa học vẫn 2000 chưa có thể đúc nên được một “toà thiên nhiên” , dù bằng mọi phương pháp sinh sản vô tính tinh vi và hiện đại nhất ! Nhưng những viên kim cương tưởng rằng vô giá của thiên nhiên xuất phát từ lòng sâu Trái Đất thì vào cuối thế kỷ thứ hai mươi con người đã “nấu” trong xưởng được với trọng lượng vượt quá 20 carat, đủ dùng cho hàng trang sức và giá thành rẻ hơn nhiều lần kim cương thiên nhiên. Kim cương nhân tạo xuất hiện trên thị trường trang sức đã gây nên những hiệu ứng khoa học, kinh tế và tâm lý xã hội khôn lường. Trong các bảo tàng lịch sử và đá quý, trong các két sắt của những nhà sưu tập kim cương đồ sộ , trên các vương miện, trên cánh tay của các quý bà quý ông sành chơi đá quý v.v..những viên kim cương lấp lánh và vô giá hay giá trị hàng triệu Mỹ kim có còn là quý giá nữa không ? Chúng có còn là báu vật được lưu giữ để tượng trưng cho các tài sản khổng lồ hay không ? Đặc biệt những tập đoàn và công ty chuyên kinh doanh kim cương như tập đoàn “De Beer” xuyên quốc gia chẳng hạn sẽ làm ăn ra sao đây ? V.v… và v.v.. !
Để giải đáp vô số những câu hỏi như trên, trước hết ta hãy bình tĩnh xem xét kim cương nhân tạo liệu có thể thay thế kim cương thiên nhiên hay không và bản chất kim cương nhân tạo là gì.Kim cương nhân tạo về bản chất vật lý hoàn toàn không khác gì so với kim cương thiên nhiên, đó là sự thật : về độ cứng (độ 10 thang Mohs ), về tỷ trọng ( 1,53 ) , độ trong suốt, màu sắc, độ bền v.v..Về bản chất hoá học cũng tạo nên từ nguyên tố C. Kích thước có thể đủ cho chế tác với trọng lượng các viên thay đổi từ 0.1 cho đến 20 carats. Nếu kim cương thiên nhiên được hình thành ở những độ sâu trong lòng Trái Đất vượt quá 60 km và trong những điều kiện địa chất vô cùng đặc biệt, thì kim cương nhân tạo cũng được “nấu” trong những lò luyện nhiệt độ cao và áp suất cao không kém ( loại trừ loại kim cương VCD sẽ nói sau ).
Vậy thì kim cương nhân tạo có được quý trọng như kim cương thiên nhiên hay không ? Đó là câu hỏi đầu tiên phải giải đáp. Hãy quay lại với câu thơ của Nguyễn Du. Dù trong thời gian có thể gần hay xa, con người bằng phương pháp vô tính “đúc” được những “toà thiên nhiên” đẹp như trong tranh và luật pháp cũng như xã hội thừa nhận họ cũng thuộc “loài người” thì cho đến lúc đó những chàng trai hay cô gái của xã hội loài người vốn dĩ “ do Chúa Trời” sinh ra khó lòng bỏ tiền ra mua một đối tượng nhân tạo để làm vợ hay chồng của mình ! Không phải bởi vì Eva nhân tạo không từ ba cái xương sườn của Ađam do chúa nặn ra , mà bởi vì cái của vô tính liệu có thể tồn tại được bao lâu và có khác với con búp bê mua ngoài cửa hàng hay không. Và cái điều quan trọng nhất là sản phẩm nhân tạo đó có biết yêu hay ghét và dù là liệu có biết ghen tuông một cách đáng yêu hay không .
Vậy thì câu thơ Nguyễn Du bất hủ “toà thiên nhiên” trong ngọc, trắng ngà đó cho đến thời điểm này vẫn là của Trời Đất ban cho con người, không thay thế nhân tạo được.
Kim cương, ruby, vàng, bạc v.v.. là báu vật của trời cho từ lòng đất . Con người có “bổ báng” đến mức thô bạo như thế nào đi nữa thì cái của “Trời cho” vẫn không thay thế được với sản phẩm nhân tạo.
Vì vậy, liệu con người có thể nhận biết sản phầm nhân tạo khác với thiên nhiên hay không? Đương nhiên con người làm ra nó thì phải biết nhận ra nó. Làm sáng tỏ quá trình nhân tạo đó cũng là phạm trù đạo đức của con người.
Trước hết có một điều rất lạ là dù nhân tạo bằng bất cứ phương pháp nào đi nữa thì con người vẫn chưa làm được hình dạng nguyên sơ của kim cương thiên nhiên : hình tháp tám mặt ( hình 1 ). Chưa có lời giải thích về kỹ thuật. Về hoá học thì tỷ lệ nguyên tố Nitơ liên kết với Cacbon trong cấu trúc tinh thề kim cương nhân tạo và thiên nhiên rất khác nhau: trong kim cương nhân tạo tỷ lệ Nitơ rất không đáng kể (kim cương kiểu Ib,kiểu Ic v.v.), trong khi đó tỷ lệ Nitơ trong hầu hết kim cương thiên nhiên đều cao từ vài trăm phần nghìn cho đến vài nghìn phần nghìn ( kim cương kiểu Ia). Do các đặc điểm cấu trúc tinh thể và hoá học đó đã quyết định sự khác nhau về hành vi của kim cương dưới tác dụng của tia cực tím sóng ngắn ( 253 nm ) , sóng dài ( 360 nm) và chùm tia âm cực ( cathodoluminescence) ( xem các hình vẽ 2, 3,4,5,6 ). Phương pháp soi tia cực tím rất thông dụng trong các phòng ngọc học, phương pháp rọi tia âm cực cũng được trang bị trong các ngọc học hiện đại . Tóm lại, con người dề dàng bằng các phương pháp nghiên cứu thông dụng có thể nhận dạng kim cương nhân tạo
Hình 1.- Kim cương thiên nhiên bao giờ cũng có hình tháp lập phương tám mặt rất điển hình.
Hình 2.- Những viên kim cương thiên nhiên.
Hình 3.- Hình dạng kim cương nhân tạo.
Hình 4.- Đối sánh hình dạng kim cương thiên nhiên và nhân tạo
Hình 5.- Kim cương thiên nhiên ( trái) và kim cương nhân tạo
(phải và hàng dưới ) dưới tia cực tím .
Hình 6.- Kim cương nhân tạo dưới tia âm cực.
Thấy rõ vết hình chữ thập .Với quá nhiều câu hỏi đước đặt ra như trên, trong một bài báo nhỏ làm sao đủ giải đáp tường tận. Đã hơn hai thập kỷ trội qua , kim cương nhân tạo nhiệt độ cao và áp suất cao ( HTHP – High Temperature High Pressure ) xuất hiện ngày càng nhiều và càng tinh vi khó phân biệt với kim cương thiên nhiên . Hơn nữa gần đây lại xuất hiện một loại kim cương nhân tạo có tên VCD ( Vapor Chemical Deposit ) được chế tạo trong điều kiện dễ dàng hơn là dưới điều kiện áp suất thông thường trong phò f87 ;ng thí nghiệm. Nhưng dòng thương mại kim cương thiên nhiên vẫn không thay đổi, giá kim cương thiên nhiên vẫn ngày một cao hơn. Đó là một thực tế giải thích các “ toà thiên nhiên “ vẫn là của Trời Cho, không sao thay thế được. Còn lại là người tiêu dùng chớ có ham rẻ mà mua nhầm hàng nhân tạo. Các phòng kiểm định đá quý có uy tín trong và ngoài nước hoàn toàn có khả năng nhận biết kim cương nhân tạo .
Giá cả kim cương nhân tạo là rất rẻ so với thiên nhiên, nghĩa là kim cương thiên nhiên vẫn giữ vị trí độc tôn của mình trong xã hôi, trong mọi nền kinh tế của thế giới ngày nay.
Phan Trường Thị.