科学家们使用了一种新技术，在正常大气压下合成钻石，而不需要起始宝石，这可以使珍贵的宝石更容易在实验室中生长。

　　天然钻石形成于地幔中，即埋藏在地球表面下数百英里处的熔岩区。这一过程是在几千兆帕的巨大压力和超过2700华氏度(1500摄氏度)的高温下进行的。

　　目前99%的人造钻石都是在类似的条件下合成的。这种方法被称为高压高温(HPHT)生长，它使用这些极端的环境来诱导溶解在液态金属(如铁)中的碳，将其转化为小种子或起始钻石周围的钻石。

　　然而，高压和高温很难产生和维持。此外，所涉及的成分会影响钻石的大小，最大的钻石约为一立方厘米，大约和蓝莓一样大。此外，HPHT需要相当长的时间——一两个星期——才能产生这些微小的宝石。另一种被称为化学气相沉积的方法消除了高温高压的一些要求，比如高压。但也有一些因素仍然存在，比如对种子的需求。

　　新技术消除了两种合成方法的一些缺点。由韩国基础科学研究所的物理化学家Rodney Ruoff领导的研究小组于4月24日在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。

　　这种新方法经过了很长时间的酝酿。“十多年来，我一直在思考种植钻石的新方法，因为我认为有可能以意想不到的(按‘传统’思维)方式实现这一目标，”洛夫通过电子邮件告诉《生活科学》杂志。

　　首先，研究人员在石墨坩埚中使用电热镓和少量硅。镓似乎是一种深奥的元素，但它被选中是因为之前的一项无关的研究表明，它可以催化甲烷生成石墨烯。石墨烯，像钻石一样，是纯碳，但它包含的原子在一层，而不是在宝石的四面体取向。

　　研究人员将坩埚放置在一个自制的保持海平面大气压的腔室中，通过这个腔室可以冲洗出过热的富含碳的甲烷气体。由同样来自基础科学研究所的合著者Won Kyung Seong设计，这个2.4加仑(9升)的实验室可以在15分钟内准备好进行实验，使团队能够快速进行不同浓度的金属和气体的运行。

　　通过这样的调整，研究人员发现镓-镍-铁混合物——加上少量硅——是催化钻石生长的最佳选择。事实上，通过这种混合物，研究小组仅用了15分钟就从坩埚底部获得了钻石。在两个半小时内，形成了更完整的金刚石膜。光谱分析表明，这种薄膜基本上是纯的，但含有少量硅原子。

　　形成钻石的机制的细节在很大程度上仍然是不清楚的，但研究人员认为，温度的下降将碳从甲烷带到坩埚的中心，在那里它结合成钻石。另外，没有硅，就不会形成钻石，所以研究人员认为它可能是碳结晶的种子。

　　然而，这种新方法也有其自身的挑战。一个问题是，用这种技术培育出来的钻石很小;最大的比用HPHT培养的小几十万倍。这使得它们太小，不能用作珠宝。

　　用这种新技术合成的钻石的其他潜在用途——例如，在抛光和钻孔等更多的技术应用中——尚不清楚。然而，由于该过程涉及低压，Ruoff说，它可能会显著扩大钻石合成的规模。

　　“在大约一两年的时间里，世界可能会对可能的商业影响等事情有一个更清晰的认识，”他补充说。