Выращивание кристаллов рубина и других искусственных камней в домашних условиях. Выращивание алмазов в домашних условиях

Алмаз – природный минерал необыкновенной твердости, аллотроп углерода. Природные алмазы представляют огромную ценность на рынке драгоценных камешков. Алмазная пыль употребляется для производства разных бытовых инструментов, для распилки жестких горных пород, в галлактической, военной и компьютерной промышленности.

Известные месторождения кристаллов алмаза размещены на всех материках земного шара, не считая Антарктиды. Возраст естественных минералов насчитывает от нескольких сотен миллионов до нескольких млрд лет. Происхождение их может иметь магматическую, мантийную либо метеоритную природу. Большая часть ученых склоняется к магматической. Сущность теории сводится к тому, что углерод под колоссальным давлением в 10-ки тыщ атмосфер и температуре около 1000 градусов изменяет свою кристаллическую решетку и преобразуется в алмаз на глубине около 200 км. Потом он выносится магмой поближе к поверхности земли.

С конца 19 века предпринимались 1-ые пробы сотворения искусственных алмазов. Но они все оказались напрасными. Но, благодаря этим исследованиям, выяснилась одна особенность алмаза – при нагревании он преобразуется в графит. Позже было подтверждено, что графит является модифицированной формой алмаза. И было изготовлено предположение о способности оборотного процесса, т. е. перевоплощение графита в алмаз искусственным методом.В итоге исследовательских работ был получен муссанит – камень, близкий по своим свойствам твердости и теплопроводимости к алмазу.

В 1961 году группе русских ученых удалось синтезировать алмаз, но это были очень маленькие кристаллы, которые годились для абразивов, но не имели никакой ценности в ювелирном деле. Для их производства использовалась энергия взрыва, а самым дешевеньким сырьем для этого был и остается тротил. Этот способ получения маленьких алмазов до сего времени применяется в мире.Более современный метод получения синтетического алмаза – создание критерий (пресс), при которых графит перебегает в алмаз, а потом довольно медлительно осаждается на подложке, температура газовой среды колеблется от 700 до 900°С.

Все это просит колоссальных энергозатрат, специальной аппаратуры, печей, в каких можно достигнуть подходящей температуры и давления. Такие установки имеются на предприятиях, производящих синтетические алмазы. Потому, вопреки расхожему воззрению, вырастить алмаз в домашних критериях нереально. Если б это было так просто, рынок драгоценных камешков взорвался бы от богатства бриллиантов, выращенных на кухнях в духовках.Бриллиант – спецефическим образом обработанный, ограненный алмаз. Конкретно он представляет ювелирную ценность, неограненные алмазы стоят довольно недорого.

На разных форумах можно повстречать ряд «советов» по выращиванию алмазов в домашних критериях, которым обычный адекватномыслящий человек следовать не будет. К примеру, предлагается насыпать в трубу графит, «заправить» тротилом заварить трубу, отступить подальше и подорвать. Может быть, таким методом и можно что-то получить, к примеру, травмы либо тюремный срок, но алмазов вы точно не увидите.

Словосочетание «белорусские бриллианты» для нашего уха звучит так же, как и «белорусские креветки». Но не торопитесь с шутками. Мало кто знает, что в девяностые в Беларуси построили один из первых в мире заводов по синтезу алмазов, что за белорусскими учеными из этой сферы готовы гоняться мировые промгиганты, а качество кристаллов оценили на международном уровне.

Первый в мире синтезированный алмаз получила компания General Electric еще в 1950-х годах при помощи специального пресса. Небольшой грязный камешек по свойствам ничем не отличался от природных алмазов. Была только одна загвоздка: денег на его синтез нужно было гораздо больше, чем при добыче в природе. На это дело махнули рукой и до 1980-х годов про выращивание алмазов благополучно забыли.

Одни из первых попыток получить алмазы с помощью электродуговой печи.

В конце 1980-х ученые из Новосибирского отделения Российской академии наук создали беспрессовый аппарат «разрезная сфера» (БАРС), при помощи которого впервые в мире получили синтезированный алмаз, готовый конкурировать с природным не только по качеству, но и по себестоимости. У первых синтезированных новосибирских алмазов она была значительно ниже.

Отставной генерал, семеро ученых и $5 млн
После удачной апробации в 1990-х семеро известных советских ученых (двое из них — белорусы) загорелись идеей создать первый в мире завод по синтезу алмазов. Площадкой благодаря хорошему географическому положению выбрали Беларусь.

Ученые стали учредителями компании «Адамас». Они взяли в «Промстройбанке» СССР кредит на 51 млн советских рублей и начали строительство в деревне Атолино, что под Минском.

Аппараты БАРС.

Завод должен был быть довольно крупным: трехэтажное здание, 220 работников. Но денег не хватало, поэтому позже в состав учредителей вошли тогдашний «Белпромстройбанк», который выделил предприятию кредитную линию в $5 млн, а также двое известных в советские времена бизнесменов, внесших еще $2,5 млн.

Инвесторы успели только завершить здание, поставить 120 аппаратов БАРС и немного отработать технологию, как тут у бизнесменов-учредителей начались проблемы — они оставили завод без денег.

Неожиданно четверых ученых переманивает в США генерал в отставке Картер Кларк. Оказывается, в 1995 году он за $60 тыс. купил технологию производства синтезированных алмазов и основал компанию Gemesis Diamond. К слову, все было оформлено официально, так как России на то время остро нужны были деньги и она распродавала свои научные разработки. Ученые оставили «Адамас» и уехали к Кларку.

Один из крупнейших производителей синтезированных алмазов в мире.

Оказавшись в тяжелом положении, учредители пытались вернуть кредитные деньги банку, но тщетно. В 1999 году в отношении руководства «Адамаса» возбудили уголовное дело. Разбирательство шло пять лет, сумму ущерба оценили в $7 млн. Бизнесмены и юрист уехали за границу. Однако четверых все же посадили.

После выхода на свободу никто из прежних руководителей «Адамаса» в Атолино не вернулся. Уехали в Санкт-Петербург и Москву и оставшиеся трое ученых, а с ними — и технология синтеза алмазов.

Первые синтетические бриллианты.

Так в мире появилось три крупнейших центра синтезированных алмазов: Москва, Питер и американский штат Флорида. Есть еще несколько мелких компаний, но говорят, что все ниточки ведут все к тем же семерым.

Что все это время происходило с самим заводом? Его передали на баланс Белгосуниверситета. В одной из частей здания функционировало предприятие РУП «Адамас БГУ»: ученые проводили исследования, изучали производство технических алмазов, совершенствовали его. Правда, эксплуатация установок обходилась очень дорого и финансовый вопрос становился все острее.

Белорусские бриллианты

«Когда китайцы, арабы и израильтяне стали уговаривать продать производство, стало понятно: спрос есть»
На краю Атолино стоит то самое трехэтажное здание завода, о котором так грезили советские ученые — обычное производство с крашеными стенами и свежим ремонтом внутри. На проходной здесь — милиционер и строгий пропускной режим.

Несколько лет назад предприятие «Адамас БГУ» перешло в структуру Управления делами президента. А чуть больше года назад проректора Академии управления при президенте Максима Борда попросили оценить ситуацию в Атолино: есть смысл наладить там производство или же проще сдать аппараты в утиль?

— Признаюсь сразу: по образованию я юрист и тема производства алмазов для меня была нова, — Максим Наумович ведет нас в цех. — Я стал штудировать литературу, смотреть зарубежный опыт. Честно, сам не верил в то, что наши кристаллы на самом деле хорошие и их можно продавать. Но поездил по выставкам, показывал алмазы, ограненные бриллианты, которые вырастили у нас в цеху, — специалисты восторгались качеством. А когда стали звонить армяне, китайцы, израильтяне с уговорами продать оборудование, уже окончательно понял: перспективы есть.

Так в ноябре 2016 года появилось ООО «АдамасИнвест» (предыдущее предприятие сейчас на стадии ликвидации). Оно также подчиняется Управлению делами президента и работает по специальному проекту «Восстановление производства синтезированных алмазов и развитие ювелирного производства изделий со вставками из получаемых бриллиантов». Работает здесь 45 человек.

— Под этот проект мы получили заем. Деньги возвратные, есть четкие сроки, — подчеркивает Максим Наумович. — Мы разработали подробный бизнес-план, за полгода привели в порядок здание, восстановили цех и запустили ювелирное производство. Фактически на него мы сейчас и делаем упор.

На рынок технических алмазов, по словам Максима Наумовича, смысла идти нет: всех игроков уложил на лопатки Китай. Девять лет назад Киевский инструментальный завод продал КНР образец специального пресса. Китай наштамповал их 40 тыс. штук, в 2014 году вышел на рынок технических алмазов и обвалил его в 20 раз. Поэтому даже несмотря на то, что белорусские технические алмазы по качеству превосходят китайские, стоят они впятеро дороже.

— На ювелирный рынок Китай пока не идет. Думаю, его не пускают два крупнейших игрока: подконтрольная США De Beers и российская «Алросса». Поэтому в синтезе ювелирных алмазов у нас неплохие шансы, — заключает Максим Борд.

Температура может вырасти до 2 тыс. градусов, давление — до 20 тыс. атмосфер
Огромный зал с десятками цилиндров и минимум рабочих — так выглядит цех с теми самыми БАРСами, которых здесь 120 штук. Обслужить все аппараты за смену могут слесарь и инженер. Всего же в цеху работает 10 человек.

— Они проектировались в 1970-х, но в производстве алмазов для ювелирных целей и лучше БАРСов пока не найти, — показывает раскрытую полусферу Максим Наумович. — Вообще, в настоящее время в мире существует две технологии получения алмазов: HTHP (high temperature, high pressure — высокая температура, высокое давление) и CVD (chemical vapor deposition — химическое осаждение из паровой фазы). Последняя хороша для производства технических алмазов, но не очень пригодна для ювелирных. Дело в том, что в газовой среде камень растет ровными слоями, а в природе — неравномерно, как и при технологии HTHP, которую мы используем.

Максим Наумович показывает пульт управления цилиндрами. Это специальная аппаратура, которая контролируется вручную. При малейших отклонениях от заданных значений работники регулируют показатели.

— Казалось бы, пусть бы компьютер следил за тем, как растут алмазы. И у меня, честно говоря, были мысли автоматизировать этот процесс, — рассуждает директор. — Но когда я увидел нашу технологию, то понял: смысла нет. Во-первых, дорого, вложения не окупятся. Во-вторых, рост алмазов зависит от десятка нюансов: например, от перепадов температуры во внешней среде на различных этапах. Сможет ли компьютер учесть все эти нюансы и среагировать, как человек? Мы думаем, что пока нет.

Сами БАРСы устроены довольно просто: 3,5 тонны металла, шланг для подачи масла, которое создает давление, и контакты, дающие ток и температуру. Внутри аппарата — две сферы: большая и поменьше. Каждая сфера состоит из шести частей — пуансонов, изготовленных из специального легированного сплава. Большие весят по 16 килограммов, маленькие — чуть меньше килограмма. Маленькие пуансоны — это фактически расходный материал. Они стоят по $200 и выходят из строя в среднем после пяти синтезов.

— Температура на входе в аппарат — 1500 градусов, давление — 1800 атмосфер, — объясняет директор. — Внутри температура может вырасти до 2 тыс. градусов, а давление — до 10—20 тыс. Температура и давление меняются на протяжении всего роста алмаза. Это трое суток, а не столетия, как в природе.

В самом центре сферы находится специальный фарфоровый кубик. В нем, как говорит Максим Наумович, и есть «вся наука». Перед тем как кубик отправят в БАРС, его «фаршируют»: закладывают специальную спрессованную таблетку, состоящую из отдельных компонентов, как правило, металлов, здесь же и маленький кусочек алмазика, который потом вырастает в большой камень и графитовый стержень (графит — это среда, которая дает алмазу возможность расти). Потом кубик сушится в печи, пропитывается определенными материалами, и только после всех этих процедур его можно закладывать.

Вырастет алмаз или нет, зависит даже от теплоты рук работников
— Технология производства очень «капризна», — добавляет Максим Наумович. — Алмаз может вырасти большим, может — маленьким, хорошим или плохим, а то и совсем не растет. Все зависит от десятка факторов: от рук инженера, который собирает кубик, от того, как он просушит его, правильно ли пропитает, — вплоть до температуры в цеху и качества графита. Как-то в странах Балтии тоже пытались наладить производство. Закупили оборудование, а алмазы не росли. Оказалось, вырастить алмаз — это не просто включить рубильник.

Через три дня кубик вынимают из БАРСа, разбивают и достают небольшую болваночку, на которой может виднеться край кристалла. Болванку бросают в колбу и заливают «царской водкой» (три порции соляной кислоты и одна азотной). Колбы ставят в специальный шкаф и нагревают, чтобы реакция пошла быстрее.

— При нормальных условиях через два часа металлы растворяются и остается только алмаз, — говорят в лаборатории. — Потом мы извлекаем алмаз, промываем его и опускаем в хромовую смесь.

Так убирают графит и получают уже чистый алмаз. Его взвешивают, упаковывают и передают на аутсорсинг — на огранку в российскую компанию (свободных специалистов по огранке в Беларуси нет, а учить новых пока дорого).

— От первоначального веса алмаз может потерять 30—60%. Все зависит от наличия включений и чистоты камня, — добавляют на производстве. — Кроме того, в половине всех синтезов гарантированно получаются высококачественные камни для огранки и установки в изделие — это 220 камней в месяц. Еще в 20% случаев получаются камни чуть более низкого качества.

— Для работы пока достаточно, но для развития этого маловато. Вот бьемся над этой задачей, — Максим Наумович показывает образцы алмазов. — Мы сертифицировали наши камни в Международном геммологическом институте в Антверпене. Экспертное мнение таково: наши камни ничем не отличаются от натуральных по всем своим химическим и физическим характеристикам. Здесь точно же такие показатели по прочности, отсутствию реакции на радиацию и так далее.

В основном предприятие выращивает бесцветные алмазы весом до 1 карата, получая бриллианты в 0,2—0,3 карата. Такие камни идут в основном на серьги и кольца. Кристаллы можно и облагораживать: придавать лимонный, черный, красный и другие цвета. Но на предприятии говорят, что белорусы предпочитают классику.

«Индусы стали просить делать ритуальные алмазы из праха умерших»
Узнав про невысокие по мировым меркам цены на белорусские камни, на предприятие позвонили индусы с необычной просьбой: делать ритуальные камни.

— Они хотят сохранять память о своих кремированных родственниках в таком виде. По сравнению с британской компанией, которая вплотную занимается подобным производством, наши алмазы выходили в пять раз дешевле, — объясняет директор.

— Работать с прахом умерших мы не решились, а вот технологию получения алмаза из волос отработали. Да, алмазы можно получить из волос. Мы получаем из них углерод, а дальше работаем по той же схеме. Технологию мы опробовали, выпустили уже 12 таких камней. Правда, пока массовое внедрение этой темы — следующий этап работы для нас. И в этой теме большой потенциал для науки.

Но все же основной упор компания делает на собственное ювелирное производство. Ювелирный цех хоть и небольшой (9 человек), но потенциально там могут производить до 5 тыс. единиц в месяц. На прошлой неделе большая партия белорусских бриллиантов поступила в магазины.

— Наши изделия обходятся на 20—30% дешевле изделий с натуральными камнями, а сами синтезированные бриллианты стоят и вовсе вдвое дешевле натуральных. К примеру, отпускная цена на готовое изделие с бриллиантом в 0,15 карата составляет 300 рублей, с камнем в 0,25 карата будет стоить 600 рублей, — директор показывает образцы изделий.

В основном это помолвочные кольца. Максим Наумович говорит, что в планах есть и серьги, и запонки, и серебро с бриллиантами, и даже арт-серия в экостиле.

— В Европе синтезированные алмазы набирают популярность. Считается, что они более экологичны, чем добытые из недр земли. И это правда. Тем более что по свойствам они не уступают природным, — рассуждает он и делится планами: укрепиться на ювелирном рынке, открыть фирменный магазин с ценами на 40% ниже рыночных и многое другое.

— Есть цель сделать наши бриллианты доступным белорусским брендом. А глобальная задача — за счет полученной прибыли дальше развивать научные технологии в этой сфере, — добавляет Максим Борд.

Когда-то в одной из своих статей я сказал, что придёт время и я расскажу о том, как выращивать натуральные алмазы в домашних условиях.
Скептики могут посмеяться, продолжать лежать на диване и говорить, что это не возможно, потому-что не возможно никогда. Нужна огромная температура, тысячи атмосфер давления и.т.д и тому подобное.
Я долго сомневался, стоит ли в это моё открытие посвящать любого. Сегодня я решил это сделать. Я закончил многолетние эксперименты по выращиванию микроскопических натуральных алмазов и теперь это может делать каждый школьник начиная с пятого-шестого класса. В домашних условиях я, практически, повторил природный процесс образования алмазов. Получилось очень просто, как всё гениальное. Но, мне потребовалось несколько лет размышлений и экспериментов с кимберлитом, графитом и.т.д. В настоящее время я работаю над тем, как "заставить" эти мелкие кристаллы расти до любых размеров - вплоть до куриного яйца.
И так рассказываю.
Что Вам будет нужно для процесса выращивания алмазов?
1. Термостойкая химическая колба или стакан объёмом на два-три литра (можно до 10 л.) Они продаются через интернет.
2. Вторая колба поменьше (можно на один литр).
3. Бумажные фильтры (можно кофейные)
4. Ступка с пестиком.
5. Микроскоп или бинокуляр.
6. Древесный уголь для шашлыков.
7. Затравка. (Маленький натуральный кристаллик алмаза)
И ВСЁ!
В чём состоит весь смысл моего открытия? В том, что для роста алмазов нужен ПЕРЕНАСЫЩЕННЫЙ ВОДНЫЙ РАСТВОР УГЛЕРОДА. Учёные нам говорят, что глубоко под землёй (400-600 км.) находятся огромные запасы воды (целые океаны) и имеют, естественно, большую температуру. Я могу добавить к этому только одно, что эти океаны перенасыщены углеродом и когда происходит "течь", то потоки этого раствора устремляются вверх, охлаждаются в верхних слоях земли образовывая воздушные пузыри которые в течении нескольких минут превращаются в кристаллы алмазов. Первоначально кристаллы имеют круглую (сферическую) и неопределённую форму, а уже затем, в течении длительного времени формируются грани.
И так. Начинаем процесс выращивания микроскопических алмазов размером до одного миллиметра.
В ступке измельчаем древесный уголь для шашлыков. В пыль мельчить не надо, достаточно 3-5 мм.
Засыпаем этим углём нашу большую колбу до половины. Наливаем не очень много воды, потому-как если насыпать сразу много угля или налить сразу много воды, при закипании у вас всё полезет наружу. Просто когда уголь покипит какое-то время и промокнет, добавите ещё воды. Вода должна быть очень чистая, лучше всего дистиллированная или протиевая (я применяю только протиевую). Ставим на печь и начинаем кипятить на медленном огне долго-долго (дней или суток). По мере упаривания подливаем воду опять.То есть мы упариваем раствор и насыщаем его атомами углерода.
Когда у нас раствор насытится углеродом, дайте ему упарится на две трети, выключите печь и процедите в стеклянную банку весь раствор через двойной-тройной фильтр. Затем вставьте чистую воронку в меньшую колбу и процедите ещё раз через свежие фильтры полученный раствор. Он у вас будет иметь слегка желтоватый оттенок. В большую колбу с углём опять налейте воды и опять выпаривайте. А малую колбу поставьте на другую конфорку и тоже начните упаривать (но не до конца). Когда в большой колбе опять вода упарится на две трети повторите всё заново. Так нужно гонять уголь несколько раз, а в малой колбе одновременно упаривать полученный раствор. Через два-три дня Вы получите очень концентрированный водный раствор углерода. Теперь наступает заключительный и очень ответственный момент. В малой колбе у Вас раствор уже явно нежного жёлтого цвета. Возьмите стеклянную баночку, перелейте туда раствор, опустите кристаллик алмаза, который Вы хотите вырастить до большего объёма и поставьте эту баночку куда-нибудь на батарею (это для того, чтобы процесс роста шёл в три-четыре раза быстрее). И время от времени подливайте в банку свежего углеродного раствора. Через какое-то время у вас на дне будет образовываться буро-бежевая кашица - это углерод, не выливайте его ни в коем случае, в этой кашице кристалл растёт на много быстрее. Процесс натурального выращивания кристаллов алмаза очень длительный. Для примера: алмаз весом в 0,01 карата я увеличил в весе до 0,02 карата только в течении года. Соответственно,чем больше будет кристалл "затравки", тем быстрее он будет расти.
...Однажды, мой товарищ узнав о цели моих экспериментов, заметил:-"Если серьёзные люди узнают, чем ты занимаешься, тебя просто убьют. Если твои работы окажутся верными и тебе удастся, на самом деле, выращивать алмазы, то другие начнут делать тоже самое, вы же обрушите весь мировой рынок алмазов". Я тогда задумался над его словами и замолчал на несколько лет. Сегодня я рассказал о своём открытии всем... Теперь меня уже точно не убьют... потому-что поздно. Улыбнулись?
А теперь друзья, можете приступать к работе и повторить всё, что я делаю.
Всем удачи, здоровья и успехов во всём!
С уважением Андрей Костебелов.
(Привет всем институтам и титулованным учёным алмазникам)
17 марта 2018 год.

Уважаемые читатели! Прошло всего несколько часов, как я опубликовал эту статью на двух форумах и на данном сайте. За это время мне на почту пришло около двух десятков писем (в основном с форумов). Многие отнеслись очень негативно к этой статье. Ничего не попробовав, не повторив данную работу (эксперимент), потому-что по времени это просто невозможно, поторопились обвинить меня в самых "тяжких грехах" - в необразованности, дилетанстве и прочее-прочее. Я прекрасно знаю эту "научную" публику. В основном это те люди - так называемые геологи, которые после института отработали в поле два-три сезона и тихо, как правило, по семейным обстоятельствам, ушли куда-нибудь в лабораторию, институт или на преподавательскую должность читать такую же ересь и чушь, которую они сами "кушали" пять лет учась в том же вузе. Я отработал около тридцати лет в поле. Из них двадцать лет в Канаде и на Аляске. Прошёл, прополз и проехал десятки тысяч километров, перелопатил сотни тонн грунта, и у меня были сотни ночей и тысячи часов одиночества возле ночного костра, чтобы думать. Люди, которые даже не попробовав сделать то, что сделал я, и сходу всё отрицать, это неудачники, лузеры, совершенно случайные "объекты" в геологии. Я спокойно всем отвечаю - повторите то, что сделал я (ведь это так просто) и идите вперёд, идите дальше меня.
Второй вопрос, который чаще всего задают - над чем я сейчас работаю? Я уже сказал, что в настоящее время я работаю над процессом неограниченного роста алмазов. Также я начал работать с порошковым графитом по той же схеме. И в третьих, с каменным углём по той же схеме, потому как графит и каменный уголь это тот же самый углерод, что и древесный уголь, только в другой форме.
Пользуясь случаем, хочу высказать своё мнение и свою гипотезу образования каменного угля, а также нефти.
Если взять за основу теорию, что все эти подземные океаны состоят из воды с колоссальной концентрацией атомного углерода и допустить возможность под влиянием каких-либо причин (активной вулканической деятельности в определённый исторический период, ядерные войны предыдущих цивилизаций и.т.д.), выплеска на земную поверхность этой самой углеродной воды и в дальнейшем её испарения, то можно объяснить образования нефти, а затем из нефти переход в каменный уголь. А то, что в каменном угле находят отпечатки древней растительности, костей животных и даже предметы быта древнейших цивилизаций, так стремительный выход с больших глубин и разлив на поверхности нефти, как раз и объясняет мою теорию образования каменного угля. Ведь любой геолог нефтяник знает, что выкачанные нефтяные месторождения довольно быстро восстанавливаются, а вот за счёт чего, толком объяснить никто не может, по крайней мере, я таких объяснений не встречал. Так может за счёт постоянной подпитки из подземных углеродных океанов?
Я повторяю, это всего лишь моя теория и мои догадки (каменный уголь и нефть).

28.03.2018

Закончил эксперимент с каменным углём по той же схеме, что и с древесным углём.
Засыпал два килограмма измельчённого каменного угля в четырёхлитровую термостойкую колбу, налил почти до верху протиевой воды и кипятил на медленном огне несколько суток. Затем отфильтровал на два раза и получил в остатке один литр раствора. В отличии от древесного угля раствор получился совершенно прозрачным. Затем в литровой колбе упарил этот литр раствора до 50-70 мл. "Гонял" этот уголь 15 раз в течении двух недель. То-есть, за две недели упарил приблизительно 15 литров углеродного раствора до общего объёма 200 мл. (При многократном упаривании, раствор, всё-таки, приобретает жёлтый цвет). Оставил этот раствор в тёмном помещении на 10 дней. Сегодня изучал полученный результат эксперимента. Что получилось? Вся поверхность углеродного раствора оказалась покрыта совершенно прозрачными пластинками и мельчайшими кристаллами алмаза Некоторые кристаллы с гранями). Нижняя часть раствора насыщена "кашицей" пластин. При взбалтывании раствора все пластины в растворе начинают играть алмазным блеском. Но, в самом низу раствора после осторожной промывки, обнаружил в большом количестве светло-бурые микроскопические зёрна (иногда вытянутые цепью), что это определить не могу, возможно это какая-то органика. Так же в растворе каким-то образом оказались два фрагмента угля размером 1 на 3 мм. (скорее всего - неосторожность при фильтрации). На каждом из двух фрагментов в прилипшем состоянии находились по несколько кристаллов алмазов с чётко выраженными гранями.
Считаю, что эксперимент полностью удался. Результат оказался выше, чем в экспериментах с древесным углём.
Эксперимент с каменным углём, так же как и с древесным углём, полностью подтвердил мою теорию образования алмазов и возможности их искусственного выращивания, как в лабораторных, так и в домашних условиях.

Секретная установка челябинского кулибина позволит продлить срок службы батарейки смартфона до 7000(!) лет. Южноуральский изобретатель добыл алмаз в домашних условиях и впервые решился рассказать в прессе о своем ноу-хау.

В творческом багаже основателя международного проекта Emiba, бывшего контрразведчика, майора запаса Василия Кузьминых четыре официально зарегистрированных патента. О каждом в отдельности получился бы увлекательный рассказ. Достаточно сказать, что в числе прочих придумок есть искусственная мышца. Но сегодня речь пойдет о «крайней» установке, которая в патенте скромно названа «гидропресс». Впрочем, это, скорее, псевдоним. «Концентратор» - так с любовью прозвал свое детище Василий Михайлович - выполнен из высоколегированной стали. В него вставляется капсула с графитом и... - происходят чудеса. А точнее - рождается алмаз.

Л юбое изобретение - это устранение противоречий. В случае с концентратором потребовалось 20 лет кропотливой работы, чтобы устранить все противоречия и получить результат. Лишь на пятом эксперименте Кузьминых удалось «добыть» собственный искусственный алмаз. Он, правда, получился черный и небольшой - 1,6 на 1,2 мм. Но это был настоящий алмаз! Для подтверждения изобретатель поцарапал им все, на чем только можно было проверить. Кристалл оставил следы даже на самом прочном материале, имеющемся под рукой, - на спеченном твердосплаве вольфрамовой группы ВК6.

Когда служил в военной контрразведке, одной из решаемых задач было не допустить диверсий и вредительства, подрывающих боеготовность войск на территории воинских частей. Еще тогда услышал информацию, которой потом воспользовался, - вспоминает изобретатель. - Для управления самолетом летчикам приходится надевать плотно прилегающую маску и дышать смесью воздуха с чистым кислородом. Газообразный медицинский кислород хранят в баллонах высокого давления. Срок использования баллонов регламентирован. При проверке их заполняют водой под давлением, превышающим рабочее в два раза, и проверяют на прочность в сейфе за толстым бронебойным стеклом, чтобы обнаружить наличие или отсутствие запотевания на поверхности. Я предложил их заморозить, зная, что вода расширяется при замерзании. «Так ведь лед порвет баллон!» - последовал ответ. И эта фраза засела мне в голову. А, спустя годы, вдруг родилась идея.

На нашей планете есть уникальное вещество - вода. Уникальность в том, что она находится в трех устойчивых агрегатных состояниях одновременно - лед, жидкость и пар. Энергию, которая выделяется при переходе из жидкости в пар, человечество уже поставило себе на службу. Первые паровые машины были изобретены, как известно, в XVII веке. Но, возможно, они появились еще тогда, когда человек поставил на огонь металлическую посуду, стал что-то варить, а крепко насаженную крышку сорвало паром. Сейчас даже на атомных электростанциях турбины крутит пар. А другой процесс, когда из жидкости получается лед, почему-то человечество не взяло на вооружение. Даже борется с ним. Помните, как мы боимся размораживания радиаторов отопления и труб, заполненных водой? Не используем в системе охлаждения ДВС автомобилей воду, а только антифриз или тосол. Словом, это направление пока человечеству неинтересно.

Что такое алмаз? Это аллотропная форма углерода. При производстве и синтезе искусственных алмазов, как отмечают те, кто с ними работает, нужны огромное давление, большая температура и много времени. В основе концентратора Василия Кузьминых - вода, точнее, явление превращения воды из жидкости в лед (замерзание) и сопутствующее этому увеличение объема (расширение). Перед изобретателем встала задача, как сконцентрировать давление и направить эту мощь так, чтобы она совершала полезную работу, а не

разрывало установку. Потребовалась конструктивно-инженерная мысль. 11 лет ушло на изобретение, расчеты, подбор материалов, изготовление концентратора и патентование. Камера сверхвысокого давления в концентраторе - еще одно ноу-хау Василия Михайловича. Теоретически в этой установке можно создать любое давление, хоть два миллиона атмосфер - как в недрах Земли. Вопрос в том, какими доступными человечеству материалами такое сверхвысокое давление можно долго удерживать? Таких материалов на земле пока нет. Даже самый твердый после алмаза твердосплав - победит (ВК6, ВК8) - при таком давлении превращается в песок.

- Когда вы поняли, что получилось, какие чувства испытали?

Да ничего я не испытал. Понял, что надо работать дальше. Когда вплотную занялся концентратором, привлек компаньонов. Объединились в команду с названием Emiba и сейчас пытаемся реализовать международный проект. В коллективе 12 человек - инженеры, программисты, финансисты. Стало понятно: для того, чтобы все дальше развивать, нужны средства. Но как их привлечь, чтобы при этом не украли идею?..

Кузьминых убежден, что проект имеет мировое значение. Он написал в 2007 году о своем изобретении в администрацию Президента РФ. С помощью концентратора, по словам Василия Михайловича, можно творить чудеса. Технология просто прорывная! Она позволит значительно удешевить синтез алмазов и сделать его безопасным. «В нашем случае, даже если произойдет разрушение, то взрыва не будет, никуда лед-то дальше не полетит...» Из администрации Президента пришел ответ: «Изобретение направлено на рассмотрение в Российскую академию наук».

Сейчас команда Кузьминых ищет инвесторов для создания усовершенствованной модели концентратора. Главная цель - создание масштабного предсерийного образца, позволяющего получить крупный монокристалл алмаза, который можно

использовать в промышленности. Для этого нужно концентратор увеличить в 12-15 раз. Представляете, какая эта будет мощная установка, если уж сейчас в собранном виде поднять концентратор невозможно - весит под сто килограммов.

Предсерийный образец будет «упакован» всевозможными датчиками (температуры, давления, перемещения...), чтобы отслеживать процесс, контролировать и влиять на него. Необходимо создать трехмерную виртуальную и математическую модель, провести дополнительные исследования процессов, происходящих в концентраторе при получении алмазов, а также протестировать новые конструкторские решения, полученные при испытаниях лабораторного образца, чтобы не потратить лишние деньги. Необходимо найти оптимальный вариант давления, при котором будут наименьшие затраты и наилучшие качественные показатели синтезируемых алмазов. А контролировать процесс нужно в первую очередь для того, чтобы не пропустить главную фазу - появление кристалла. Иначе можно так «давануть», что он либо попросту рассыплется, либо получишь такой материал, что вместо использования его по назначению придется снова ломать голову на его применением.

Мы планируем получить алмаз покрупнее - с габаритами 10 мм. С ним уже можно будет выходить на международный уровень. И тогда нас, наверняка, спросят: «А можете синтезировать алмаз с кулак?» И мы ответим: «Нет, с кулак не можем, но с куриное яйцо - сделаем!». Чем интересны искусственные алмазы, которые создают в промышленных масштабах? Они будут использоваться при создании сверхмощных процессоров при производстве компьютеров и смартфонов. Сейчас все девайсы работают на подложке из кремния. Если сделать алмазную подложку, можно будет значительно увеличить вычислительные мощности, по другому строить архитектуру процессора, сделать его многоэтажным. Кстати, по подсчетам зарубежных ученых, можно будет

изготавливать «алмазные» батарейки, период разряда которых составит 7000 лет! Купил однажды - и передавайте практически бесконечно по наследству (смеется).

Каков самый оптимистичный прогноз? Считаете, внедрение вашего концентратора в промышленное производство изменит жизнь человечества?

Вообще мы мыслим глобально. Изобретениями должна пользоваться вся цивилизация. Постоянно идет техническая работа, сложная, но прогрессивная. Однако слишком далеко я не заглядываю. Одно могу сказать, вычислительная техника, которая сейчас на службе человечества, дошла до своего предела. Большей мощности на подложках из кремния уже не может развивать. За последние 20 лет человечество, конечно, сделало большой шаг. В каждом доме есть компьютер, смартфон, получаем сетевую информацию - гаджеты улучшают качество жизни. Но дальше - нужны другие мощности. Синтезированные алмазы позволят значительно упростить и удешевить производство процессоров, а также увеличить их производительность для решения более сложных задач. Разработка недр и освоение космоса требуют больших вычислительных возможностей...

- А на какие еще чудеса способен ваш концентратор?

Натрий (металл) после воздействия давления 400000 атмосфер меняет свои свойства - становится диэлектриком и прозрачным кристаллом. То есть алхимия получается! Был металл, стал неметалл. Ток не проводит, но внутри у него атомы натрия. Вот вам чудеса! Сжимая графит давлением в интервале значений от 300000 до 1000000 атмосфер, можно получить новую сверхтвердую форму углерода, которая не является алмазом и не сопоставима ни с одним известным на Земле веществом. То есть речь идет о качественно новых материалах высокой прочности, которых пока на нашей планете нет или нам о них просто пока неизвестно. Но это так - коротенько... - загадочно улыбается изобретатель.

- Открытие, подтвержденное экспериментом... Не хотите на Нобелевскую премию заявиться?

Нобелевская... - не наша цель. У нас цель - насытить мировой рынок искусственных алмазов, сделать их доступными для всего населения планеты.

- Василий Михайлович, а вопрос безопасности вы как решаете?

Дело в том, что сейчас вся информация, от которой зависит успех проекта, пока только в моей голове...

- Вот и я о том же. Мозги иногда воруют. Причем вместе с человеком...

Но ведь у меня - старая школа контрразведки... Пусть попробуют.

Для справки

Синтетические алмазы могут стать основой электроники будущего. Уже сегодня их используют практически во всех сферах высоких технологий, и, по общему мнению экспертов, роль их будет неизменно возрастать. Лазерная, космическая техника, радиооптика, шлифовка современных сверхпрочных материалов, строительство... - перечислять области применения можно бесконечно.

На заметку

Наиболее перспективный рынок для крупных высококачественных искусственных алмазов - промышленность. К слову, в оптике и электронике природные алмазы не используются. На их создание у Земли уходит не один миллион лет. Чтобы минерал рос идеальным, нужны постоянные «тепличные условия». Но это нереально для такого временного промежутка. Кристаллы видоизменяются под воздействием агрессивных внешних факторов, а в электронике нужен безупречный алмаз.

Я уже публиковал на этом сайте три своих идеи (Витраж из цветного стекла, Изготовление мозаичных панно и столиков, Выращивание мозаичных панно в инкубаторе). Новая идея, которую я назвал «Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях» родилась аналогично идее 1404 в процессе психологического консультирования с использованием применяемых мною техник развития творческого мышления. Именно благодаря этим методикам и родилась в соавторстве с другим моим теперь уже деловым партнером эта новая идея. Я не буду подробно рассказывать с какими проблемами обратился ко мне молодой человек по имени Александр (теперь это не имеет никакого значения), но результатом нашей совместной работы стало рождение этой идеи домашнего бизнеса.

В начале мне попалась на глаза информация, что, оказывается, практически все драгоценные камни, которые продаются в составе ювелирных украшений в наших типовых ювелирных магазинах, имеют искусственное происхождение! Это совсем не значит, что нас обманывают.

Синтетические драгоценные камни по своему химическому составу и физическим свойствам практически полностью неотличимы от натуральных камней. Вся проблема. оказывается в том, что среди натуральных драгоценных камней далеко не все имеют достаточную чистоту и другие ювелирные качества, чтобы удостоится чести быть представленными в ювелирных салонах, а в условиях лабораторного или заводского производства технологический процесс можно отладить настолько, что все выращенные в лаборатории кристаллы будут иметь практически одинаковые ювелирные характеристики.

Да и в производстве они значительно дешевле, чем их «коллеги» того же качества, добытые в глубоких и опасных для жизни рабочих шахтах. К тому же месторождения определенных минералов не разбросаны в изобилии равномерно по всему земному шару, а сосредоточены, как правило, в немногих местах.

Дальше мысль потекла по аналогии с витражами и мозаикой. Если в Интернете я наткнулся на предложения по этим услугам от крупных солидных фирм, с солидными производственными площадями и денежным оборотом, то, задался я тогда вопросом — почему нельзя делать небольшие витражи (вставки в межкомнатные двери, настенные светильники и т.п.) буквально у себя на письменном столе?

Изучил технологию, поломал голову, как ее можно упростить для домашнего применения, провел определенное количество опытов — и получил результат!

Аналогично мы с Александром начали творчески перерабатывать идею выращивания кристаллов драгоценных камней в домашних условиях. Изучили (на ознакомительном уровне) разные способы, и остановились на способе французского ученого Огюста Вернейля, создавшего более 100 лет тому назад оригинальную методику и аппаратуру, позволявшую за 2-3 часа выращивать кристаллы рубина массой 20-30 каратов. Это было выдающимся достижением науки и техники не только потому, что дало возможность искусственно производить такой ценный материал в необходимых количествах, но еще и потому, что открыло перспективы синтеза и выращивания кристаллов других драгоценных камней.

Успеху О. Вернейля предшествовала почти полувековая история исследований по синтезу рубина.

Простота и надежность метода Вернейля привела к быстрой организации промышленного производства указанных кристаллов вначале во Франции, а позднее практически во всех высокоразвитых странах мира.

На первом рисунке показан сам принцип действия метода Вернейля (не правда ли — выглядит все довольно просто!), а на втором рисунке — аппарат Вернейля.

Аппарат Вернейля для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Выглядит довольно сложно, даже поначалу наводит некоторый страх — мол, мне такой ни за что не сделать! Но это — ложные опасения. Ведь следует еще раз вспомнить, что изобретатель создал свою технологию более 100 лет назад!

Естественно, что у него не было в распоряжении тех электрических и механических «фокусов», которые доступны любому домашнему мастеру в настоящее время!

Вот над этой проблемой — как упростить аппарат Вернейля за счет применения современных электрических узлов и механизмов широкой доступности и создать «кухонный» вариант аппарата — мы и начали работать.

И нам это удалось!

По методу Вернейля можно выращивать кристаллы не только рубина, но и голубого, белого (прозрачного) и желтого топазов (а также и другие оттенки по желанию).

Подробное описание «кухонного» варианта я опубликовываю (с согласия Александра) как основной генератор идеи и совершенно не опасаюсь конкуренции со стороны тех энтузиастов, которые решат последовать этой идее. Резон очень прост: в настоящее время искусственные драгоценные кристаллы выращиваются во многих странах мира, но стоит зайти в ювелирный магазин, то сразу станет очевидно, что цены по-прежнему «кусаются». И до насыщения рынка, по-видимому, еще очень-очень далеко. А если даже после прочтения этой информации найдутся несколько тысяч энтузиастов, то со своим «домашним» производством мы все особой «погоды» на данном сегменте рынка сделать не можем. Поэтому и результаты наших изысканий можно публиковать, ничего не опасаясь. Наоборот, если возникнет в сети что-то вроде «Ассоциации домашних кристаллорастильцев»:-), то для всех будет еще интереснее и полезнее, поскольку, как известно, две головы — хорошо, а две тысячи — можно уверенно предположить — намного лучше. И какие-то из этих голов могут оказаться намного светлее, и их идеи помогут всем интересующимся еще больше упростить и усовершенствовать аппарат, и превратить его из «кухонного», например, в «тумбочный»:-).

Теперь пару слов об экономической эффективности проекта. Чтобы вырастить кристалл рубина массой 20-30 карат (4-6 граммов!), потребуется 3 часа и примерно 3 кВт-часа электроэнергии. Посчитайте — сколько это стоит в вашем регионе. Думаю. что получится цифра менее 10 руб. Стоимость 6 граммов порошка окиси алюминия и 0,2 грамма окиси хрома вообще больше 50 копеек стоить не может.

Так что если вы, уважаемый читатель, предложите даже необработанный кристалл рубина заинтересованному ювелиру, то не нужно иметь голову Сороса, чтобы понять, что прибыль от сделки будет весьма солидной. Ну, а если кто-то из рукодельных мужчин рубинами и топазами осчастливит собственную жену или подругу, то психологические дивиденды от таких «инвестиций» вообще не поддаются никакому подсчету! :-).

Еще пару слов о юридической законности такого производства. Конечно, предстоит еще основательно консультироваться у юристов, но в просмотренном мной законе РФ «О ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛАХ И ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЯХ» (последнее изменение от 18.07.2005 N 90-ФЗ) сказано очень конкретно, что объектом регулирования этого закона являются «драгоценные камни — природные алмазы, изумруды, рубины, сапфиры и александриты, а также природный жемчуг в сыром (естественном) и обработанном виде. К драгоценным камням приравниваются уникальные янтарные образования в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации. Настоящий перечень драгоценных камней может быть изменен только федеральным законом.». Специально выделил слово – «природные». А про синтетические не сказано ничего.

Так что выращивайте кристаллы рубина у себя дома спокойно.