GN⁺: 합성 다이아몬드는 천연 다이아몬드보다 더 순수하고 아름다우며 저렴함

• 다이아몬드는 그리스어 ἀδάμας (adámas)에서 유래한 단어로, '정복할 수 없는'이라는 의미를 가짐
• 다이아몬드는 탄소 원자가 3차원 입방체 또는 육각형 격자로 배열된 구조를 가짐
• 다이아몬드는 자연에서 가장 단단한 물질이며, 압축성이 가장 낮음
• 다이아몬드는 높은 열전도성과 높은 전기저항성을 가짐
• 소량의 질소, 인, 붕소를 첨가하여 반도체로 만들 수 있음
• 다이아몬드 표면은 다른 물질에 잘 달라붙지 않으며, 매끄럽게 움직임
• 다이아몬드는 화학적으로 비활성이며 생체 조직에 독성이 없음
• 순수한 형태의 다이아몬드는 무색이며 높은 빛 분산을 가짐
• 특정 불순물이 존재하면 다이아몬드 보석에 아름다운 색을 더할 수 있음
• 자연에서 다이아몬드가 형성되기까지 수십억 년이 걸림
• 자연에서 생산된 대부분의 다이아몬드는 보석이나 첨단 산업에 사용하기에는 불순함
• 실험실에서 다이아몬드를 더 빠르고 순수하며 저렴하게 만들 수 있음

다이아몬드 제조 방법

• 1773년 프랑스 화학자 앙투안 라부아지에가 다이아몬드를 유리 종 모양의 병에 넣고 태양광을 집중시켜 증발시키는 실험을 함
• 라부아지에는 다이아몬드가 특정 조건에서 석탄으로 변할 수 있다고 결론지음
• 1796년 영국 화학자 스미스슨 테넌트가 다이아몬드가 탄소의 이성체임을 입증함
• 19세기 연금술사들은 다양한 방법으로 석탄을 다이아몬드로 변환하려 했으나 실패함
• 1886년 프랑스 화학자 앙리 무아상이 다이아몬드를 합성하려 했으나 실패함

고압 고온 합성

• 1950년 제너럴 일렉트릭(General Electric) 연구소가 다이아몬드 합성을 위한 프로젝트를 시작함
• 1954년 화학자 하워드 트레이시 홀(Howard Tracy Hall)이 다이아몬드 씨앗을 사용하여 다이아몬드를 합성함
• 제너럴 일렉트릭은 실험실에서 다이아몬드를 합성했다고 발표함
• 합성된 다이아몬드는 주로 산업용으로 사용됨

화학 기상 증착

• 1950년대 화학 기상 증착(CVD) 기술을 사용하여 다이아몬드를 합성하는 연구가 시작됨
• CVD 기술은 탄소를 가스로 변환한 후 다이아몬드 구조로 결정화시키는 방법임
• 1960년대 미국과 소련에서 CVD 기술을 연구함
• 1970년대 일본 연구자들이 CVD 기술을 발전시킴
• 현대 CVD 반응기는 다이아몬드 씨앗을 진공 챔버에 넣고 반응 가스를 사용하여 다이아몬드를 성장시킴

실험실 다이아몬드 식별

• 순수한 형태의 실험실 다이아몬드와 천연 다이아몬드는 물리적, 화학적, 광학적으로 동일함
• 실험실 다이아몬드는 불순물이 거의 없으며, 천연 다이아몬드보다 더 순수할 수 있음
• 고압 고온 합성 다이아몬드는 금속 촉매의 흔적을 포함할 수 있음
• CVD 다이아몬드는 그래파이트를 포함할 수 있음
• 다이아몬드 감정 기관은 실험실 다이아몬드에 'LG' 또는 'Laboratory-Grown'이라는 표시를 새김

보석의 미래

• 다이아몬드가 약혼 제안의 필수 요소가 된 것은 De Beers의 광고 캠페인 덕분임
• 실험실 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 구별할 수 없으며, 가격이 훨씬 저렴함
• 실험실 다이아몬드는 더 순수하고 더 아름다운 색을 가질 수 있음
• 소비자들은 더 나은 절단 및 연마 기술과 디자인을 요구함

GN⁺의 정리

• 다이아몬드는 자연에서 가장 단단한 물질로, 실험실에서 더 빠르고 순수하게 합성할 수 있음
• 고압 고온 합성 및 화학 기상 증착 기술을 통해 다이아몬드를 합성할 수 있음
• 실험실 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 구별할 수 없으며, 가격이 저렴함
• 다이아몬드는 약혼 제안의 상징으로 자리 잡았으며, 실험실 다이아몬드가 그 역할을 대체할 수 있음

[neo]

Hacker News 의견

• 이 글은 다이아몬드 역사와 상업적 발전에 대해 다루고 있음

  • Alibaba에서 고압, 고온의 다이아몬드 제조 기계를 약 20만 달러에 구매 가능
  • De Beers의 R&D 부서인 Element Six는 레이저 및 기타 특수 용도로 합성 다이아몬드를 판매
  • 자연 다이아몬드 산업에서는 X-ray 시스템을 사용하여 다이아몬드를 찾는 기술이 도입됨
  • 다이아몬드 절단 및 연마 과정은 자동화되었으며, 주로 중국과 인도에서 기계가 생산됨
  • 다이아몬드는 이제 킬로그램 단위로 플라스틱 봉지에 담아 구매 가능

• 지난 10년 동안 중국과 인도에서 저렴한 실험실 다이아몬드와 모이사나이트 생산이 폭발적으로 증가함

  • 10년 전에는 품질 좋은 실험실 다이아몬드를 합리적인 가격에 찾기 어려웠음
  • 현재는 경쟁이 치열해지면서 실험실 다이아몬드가 매우 고품질이면서도 저렴해짐
  • 모이사나이트는 이제 소매가로 캐럿당 5달러 이하로 판매됨
  • 앞으로 10년 내에 다이아몬드의 가치는 거의 사라질 것으로 예상됨

• 실험실에서 재배된 다이아몬드는 채굴된 다이아몬드보다 훨씬 저렴함

  • 다이아몬드가 순수할수록 가격이 높아지지만, 너무 순수하면 실험실에서 재배된 것으로 간주되어 가격이 떨어짐

• 자연이 할 수 있는 것을 인간이 더 잘할 수 있다는 원칙을 실험실 다이아몬드가 증명함

  • 그러나 자연의 다양성을 갖춘 인공 숲을 만들기 전까지는 자만심이 지나치다는 의견도 있음

• 약혼 선물로서의 가치에 대해 고통이 충분히 내재되어 있는지에 대한 의문 제기

• 다이아몬드에 대한 오랜 낙인이 여전히 존재함

  • 진정한 사랑을 위해서는 누군가가 땅을 파야 한다는 인식이 있음

• 결혼 전 다이아몬드에 대해 깊이 조사한 후 실험실에서 만든 다이아몬드를 선택한 경험 공유

  • De Beers의 저품질 1캐럿 다이아몬드 가격으로 큰 무결점 다이아몬드를 구매함
  • 다이아몬드 가격이 앞으로 더 떨어질 것을 예상하지만 결혼을 위해 어쩔 수 없었음

• 투자 등급 다이아몬드는 여전히 무거운 무게나 화려한 색상을 가진 자연 다이아몬드가 우세함

  • 실험실에서 만든 가장 큰 보석 등급 다이아몬드는 약 30캐럿임
  • 몇십 년 내에 자연을 능가할 수 있을 것으로 예상됨

• 약혼 반지를 구매할 계획이며, 실험실에서 만든 다이아몬드를 선택하고 반지의 금속에 더 많은 돈을 쓸 예정임

  • 실험실에서 만든 다이아몬드를 고품질 금 반지에 맞출 수 있는 사람을 찾을 수 있을지 궁금함

• Wired에서 2003년에 다이아몬드에 관한 훌륭한 기사를 실었음

  • 링크 제공: Wired 기사