เพชรสังเคราะห์บริสุทธิ์กว่า สวยกว่า และราคาถูกกว่าเพชรธรรมชาติ

• เพชรเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยโครงผลึกสามมิติของอะตอมคาร์บอน และเทคโนโลยีการผลิตในห้องปฏิบัติการได้พัฒนาไปในทิศทางที่ผลิตได้เร็วขึ้นและถูกลง โดยก้าวข้าม สิ่งเจือปน·ต้นทุนการทำเหมือง·ข้อจำกัดด้านคุณภาพ ของเพชรธรรมชาติ
• หลังจาก General Electric สังเคราะห์ด้วย แรงดันสูง·อุณหภูมิสูง (HPHT) ในทศวรรษ 1950 ก็มีการปรับปรุงตัวทำละลายโลหะ ตัวเร่งปฏิกิริยา getter และการควบคุมไล่ระดับอุณหภูมิ ทำให้ผลิตผลึกเดี่ยวคุณภาพระดับอัญมณีได้ ไม่ใช่เพียงระดับอุตสาหกรรม
• การสะสมไอเคมี (CVD) ใช้ไฮโดรเจนและมีเทนในห้องปฏิกิริยาแรงดันต่ำเพื่อปลูกคาร์บอนบนเมล็ดเพชร และเนื่องจากไม่ต้องใช้แรงดันสุดขั้ว จึงสังเกตและควบคุมกระบวนการผลิตได้ง่ายขึ้น
• ในตลาดอัญมณี เพชรสังเคราะห์ทรงกลมบริลเลียนต์ขนาด 1 กะรัต สีใกล้ไร้สี เกรด VS ลดราคาจาก 5,440 ดอลลาร์ในปี 2016 เหลือ 1,325 ดอลลาร์ในปี 2024 และจากการสำรวจคู่แต่งงานในปี 2023 เพชรสังเคราะห์มีสัดส่วน 46% ในแหวนหมั้น
• ในภาคอุตสาหกรรม เพชรสังเคราะห์ถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับงานตัด·เจาะ·ออปติก·การระบายความร้อน และเป็นวัสดุผู้ท้าชิงสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ แต่สำหรับการใช้เป็นเซมิคอนดักเตอร์ยังมีปัญหาเรื่อง ต้นทุน ขนาดเวเฟอร์ และการโดปแบบ n-type

---

คุณสมบัติของเพชรและเป้าหมายการผลิตในห้องปฏิบัติการ

• เพชรเป็นวัสดุที่อะตอมคาร์บอนเรียงตัวเป็น โครงผลึกแบบลูกบาศก์หรือหกเหลี่ยม ตามชื่อที่มาจากคำกรีก ἀδάμας
• เนื่องจากพันธะที่แข็งแรงและการจัดเรียงอะตอมที่หนาแน่น จึงเป็นวัสดุธรรมชาติที่แข็งที่สุดและบีบอัดได้ยากที่สุด
• มีทั้งค่าการนำความร้อนและความต้านทานไฟฟ้าสูง แต่หากเติมไนโตรเจน ฟอสฟอรัส หรือโบรอนในปริมาณเล็กน้อย ก็ทำให้เป็น เซมิคอนดักเตอร์ ได้
• เพชรบริสุทธิ์ไม่มีสีและมีการกระจายแสงสูง แต่เมื่อมีสิ่งเจือปนบางชนิดก็อาจมีสีสำหรับใช้เป็นอัญมณีได้
• ในธรรมชาติ การก่อตัวของเพชรใช้เวลาหลายพันล้านปี และเพชรธรรมชาติส่วนใหญ่มีสิ่งเจือปนมากเกินกว่าจะใช้เป็นอัญมณีหรือในอุตสาหกรรมขั้นสูง
• การผลิตในห้องปฏิบัติการทำให้สร้างเพชรที่เร็วกว่า บริสุทธิ์กว่า และราคาถูกกว่าได้ จึงเปิดทางให้ใช้งานในรูปแบบที่ก่อนหน้านี้ทำได้ยาก

การค้นพบว่าเพชรคือคาร์บอน

• Antoine-Laurent de Lavoisier ทำการทดลองเผาเพชรในปี 1773 ที่สวนลูฟวร์ โดยรวมแสงอาทิตย์ด้วยเลนส์นูนขนาดใหญ่
  • เพชรบางส่วนระเหยไปหมด และบางส่วนเปลี่ยนเป็นสีดำพร้อมสูญเสียมวล
  • Lavoisier มองว่าเพชรและถ่านหินต่างเป็นสารที่เผาไหม้ได้ แต่ยังไม่สามารถสรุปได้ว่าทั้งสองเป็นสารชนิดเดียวกัน
• Smithson Tennant ในปี 1796 ให้ความร้อนเพชรในภาชนะทองคำปิดที่มีโพแทสเซียมไนเตรต เพื่อสร้าง คาร์บอนไดออกไซด์ และวัดปริมาณของมัน
  • จากข้อเท็จจริงที่ว่าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นแทบเท่ากับเมื่อเผาถ่านไม้ที่น้ำหนักเท่ากัน เขาจึงสรุปว่าเพชรประกอบด้วยคาร์บอนล้วน
  • ผลลัพธ์นี้ถูกมองอย่างกังขาอยู่ราว 20 ปี และได้รับการยอมรับหลังจากนักวิทยาศาสตร์คนอื่นทำซ้ำได้
• นักวิจัยในศตวรรษที่ 19 พยายามเปลี่ยนถ่านไม้ให้เป็นเพชรด้วยการระเหย การระเบิด และความร้อนสูง แต่ไม่ประสบความสำเร็จ

ความล้มเหลวของ Henri Moissan และแนวทางที่ทิ้งไว้

• Henri Moissan พยายามสังเคราะห์เพชรโดยอาศัยเตาอาร์กไฟฟ้า คาร์บอนหลายรูปแบบ และบันทึกทางธรณีวิทยา
• เมื่อเห็นว่าเพชรในแอฟริกาใต้อยู่ในหินที่ขึ้นมาจากชั้นดินลึก เขาจึงตัดสินว่า แรงดัน จำเป็นต่อกระบวนการก่อตัว
• ในอุกกาบาต Canyon Diablo พบเพชรขนาดเล็กในก้อนเหล็ก และ Moissan เห็นว่าเพชรอาจเกิดขึ้นได้เมื่อเหล็กหลอมเหลวที่มีคาร์บอนละลายอยู่เย็นตัวอย่างรวดเร็วและหดตัว
• Moissan ทำการทดลองโดยให้ความร้อนเหล็กและคาร์บอนจากถ่านถึง 3,000°C แล้วทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็วด้วยน้ำ ผงเหล็ก และตะกั่ว และเขาเชื่อว่าตนสร้างเพชรได้แล้ว
• ต่อมานักเคมีคนอื่นไม่สามารถทำซ้ำผลลัพธ์ได้ และยังมีข้อสงสัยว่าผู้ช่วยคนใดคนหนึ่งอาจใส่เศษเพชรธรรมชาติเข้าไป
• แม้จะล้มเหลว แต่ Moissan ก็ชี้ทิศทางได้ถูกต้องว่า แรงดันสูง·อุณหภูมิสูง และตัวเร่งปฏิกิริยาตัวทำละลายโลหะ สำคัญต่อการสังเคราะห์เพชร

General Electric และการสังเคราะห์แบบ HPHT

• ในปี 1950 General Electric Research Laboratory ได้ตั้ง Project Superpressure ที่เมือง Schenectady รัฐ New York เพื่อเริ่มสังเคราะห์เพชรในห้องปฏิบัติการ
  • GE กังวลเรื่องต้นทุนนำเข้าเพชรที่ใช้ในการดึงลวดไส้หลอดทังสเตนสำหรับหลอดไฟ
  • จึงนำแท่นอัดไฮดรอลิกมูลค่า 125,000 ดอลลาร์ สูงสองชั้น และสร้างแรงดันได้ 1,000 ตันมาใช้
• Howard Tracy Hall ทำการทดลองเมื่อวันที่ 16 ธันวาคม 1954 ด้วยท่อกราไฟต์ เหล็กซัลไฟด์ แผ่นแทนทาลัม และเมล็ดเพชร
  • belt press ที่เขาออกแบบมีโครงสร้างที่ทั่งด้านบนและล่างบีบอัดเซลล์ปฏิกิริยา ส่วนด้านข้างรองรับด้วยแถบเหล็กที่ให้ความเค้นไว้ล่วงหน้า
  • การทดลองดำเนินไปเป็นเวลา 38 นาทีภายใต้เงื่อนไขประมาณ 10GPa และ 1,600°C
  • เมื่อ Hall เปิดเซลล์ออก เขาเห็นผิวเล็ก ๆ ของผลึกแปดหน้าเปล่งประกาย จึงตัดสินว่าเพชรที่มนุษย์สร้างขึ้นได้เกิดขึ้นแล้ว
• จากนั้น GE ทำซ้ำผลลัพธ์ได้ 20 ครั้งภายในสองสัปดาห์ และประกาศต่อโลกเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 1955 ว่าสังเคราะห์เพชรในห้องปฏิบัติการได้แล้ว
• เพชรที่ผลิตด้วยกระบวนการของ Hall มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงระดับหนึ่งในหลายพันของมิลลิเมตร จึงไม่เหมาะเป็นอัญมณี แต่มีประโยชน์มากสำหรับ งานอุตสาหกรรม เช่น การตัด การขัด การดึงลวด และการขึ้นรูปชิ้นส่วนความแม่นยำสูง
• เพชรอุตสาหกรรมรุ่นแรกของ GE แพงกว่าเพชรธรรมชาติ แต่สามารถควบคุมกระบวนการเติบโตได้อย่างแม่นยำเพื่อปรับรูปทรงและความสม่ำเสมอตามคำสั่งซื้อ และพิสูจน์ความเหนือกว่าได้อย่างรวดเร็ว

คำสั่งรักษาความลับและพัฒนาการของเทคโนโลยีแท่นอัด

• กระทรวงพาณิชย์สหรัฐฯ จำกัดการเปิดเผยรายละเอียด belt press ของ Hall และการวิจัยเคมีแรงดันสูงเพิ่มเติม เพื่อรักษาความได้เปรียบทางเทคโนโลยีในยุคสงครามเย็น
• ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง สหรัฐฯ พึ่งพาการจัดหาเพชรอุตสาหกรรมจากคาร์เทล De Beers และบันทึกในปี 1944 ชี้ว่าสหรัฐฯ กำลังจ่ายราคาผูกขาดสำหรับวัสดุจำเป็นต่อการผลิตในยามสงคราม
• เพื่อปรับปรุง belt press ที่ให้แรงดันเพียงแกนเดียว Hall จึงสร้าง tetrahedral press ในปี 1957 ซึ่งให้แรงดันจากสี่ทิศทาง แต่แบบออกแบบนี้ก็ถูกสั่งให้รักษาความลับเช่นกัน
• ต่อมา จากการคัดค้านของนักวิทยาศาสตร์และหน่วยงานรัฐบาลอื่น กระทรวงกลาโหมจึงสั่งให้กระทรวงพาณิชย์ยกเลิกคำสั่งรักษาความลับของ belt press และ tetrahedral press
• วิธีที่ใช้งานได้จริงมากกว่าคือ cubic press ซึ่งใช้ทั่งไฮดรอลิกหกตัวกดทั้งหกด้านของเซลล์ปฏิกิริยาทรงลูกบาศก์
  • ลูกบาศก์มีปริมาตรต่อพื้นที่ผิวมากกว่าทรงสี่หน้า จึงสร้างแรงดันที่ต้องการได้ด้วยแรงน้อยกว่า
• นักวิทยาศาสตร์โซเวียตใช้เครื่องมือแบบ split-sphere แทนแท่นอัดไฮดรอลิก
  • เป็นวิธีจัดทั่งภายในและทั่งภายนอกที่ล้อมรอบเซลล์ปฏิกิริยาให้เป็นโครงสร้างทรงกลม แล้วใช้น้ำมันไฮดรอลิกสร้างแรงดันจากทุกทิศทาง เพื่อรวมแรงดันไว้ที่เซลล์กลาง

เคมีของกระบวนการ HPHT และการควบคุมสิ่งเจือปน

• belt press, cubic press และ split-sphere มีวิธีส่งผ่านแรงดันต่างกัน แต่เคมีในเซลล์ปฏิกิริยาเหมือนกัน
  • กราไฟต์ ถูกเปลี่ยนเป็นเพชรภายใต้แรงดันสูง·อุณหภูมิสูง ด้วยความช่วยเหลือของตัวทำละลายโลหะและเมล็ดเพชรขนาดเล็ก
• ที่แรงดันและอุณหภูมิต่ำ กราไฟต์เป็นเฟสของคาร์บอนที่เสถียรที่สุด
  • กราไฟต์มีโครงสร้างเป็นแผ่นสองมิติ โดยอะตอมคาร์บอนแต่ละตัวสร้างพันธะโควาเลนต์กับอะตอมคาร์บอนสามตัว
• ที่แรงดันสูง เพชรจะกลายเป็นรูปแบบคาร์บอนที่เสถียรกว่า
  • อะตอมคาร์บอนแต่ละตัวสร้างพันธะโควาเลนต์กับอะตอมคาร์บอนสี่ตัว ก่อเป็นโครงผลึกสามมิติที่หนาแน่น
• หากต้องการเปลี่ยนกราไฟต์เป็นเพชรโดยตรง การเปลี่ยนโครงสร้างจะเกิดขึ้นที่เงื่อนไข 15GPa และ 3,000°C แต่การรักษาอุณหภูมิและแรงดันให้สม่ำเสมอทำได้ยาก จึงมักได้เพชรขนาดเล็กและหยาบ
• ผู้ผลิตใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นตัวทำละลายโลหะเพื่อลดเงื่อนไขที่จำเป็น
  • ให้ความร้อนเมล็ดเพชร กราไฟต์ และตัวทำละลายโลหะทรานซิชันอย่างเหล็กที่ 1,300°C–1,800°C และใส่แรงดัน 5–7GPa
  • โลหะหลอมเหลวละลายกราไฟต์และแยกเป็นอะตอมคาร์บอนเดี่ยว ๆ
  • เมื่อรักษาเมล็ดให้มีอุณหภูมิต่ำกว่าโลหะ อะตอมคาร์บอนจะตกผลึกบนผิวเมล็ด ทำให้เพชรเติบโต
  • กระบวนการนี้ใช้เวลาหลายสัปดาห์ แต่ควบคุมง่ายกว่าการสังเคราะห์โดยตรง และได้โครงสร้างผลึกเดี่ยวที่ใหญ่กว่า บริสุทธิ์กว่า และสม่ำเสมอกว่า
• สิ่งเจือปนที่ต้องควบคุมเป็นหลักในการสังเคราะห์คือ ไนโตรเจนและโบรอน
  • ไนโตรเจนทำให้เพชรเป็นสีเหลือง ส่วนโบรอนทำให้เป็นสีฟ้า
  • getter เช่น อะลูมิเนียม ไทเทเนียม และเซอร์โคเนียม ดูดซับไนโตรเจนและโบรอนเพื่อป้องกันไม่ให้เข้าไปอยู่ในโครงผลึก
  • หากต้องการเพชรสีเหลืองหรือสีฟ้า ก็สามารถเติมไนโตรเจนหรือโบรอนระหว่างการผลิตได้ง่าย
• เพชรสีชมพูสร้าง nitrogen-vacancy center โดยเติมไนโตรเจนแล้วฉายรังสีและให้ความร้อน ซึ่งข้อบกพร่องนี้ทำให้เกิดสีชมพู
  • เพชรสีชมพูเคยถูกเสนอให้เป็นวิธีการจัดเก็บและจัดการข้อมูลควอนตัมที่อุณหภูมิห้อง

CVD: วิธีผลิตที่ไม่เลียนแบบธรรมชาติ

• ในทศวรรษ 1950 ห้องปฏิบัติการวิจัยอุตสาหกรรมของสหรัฐฯ และสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียตได้วิจัย การตกสะสมไอเคมี (CVD) ซึ่งไม่จำลองสภาวะความดันสูงและอุณหภูมิสูงตามธรรมชาติ
• CVD เป็นวิธีผลิตที่ทำให้วัสดุของแข็งตกสะสมจากไอที่กำลังเกิดปฏิกิริยาเคมี
  • หากต้องการสร้างเพชร ต้องทำให้คาร์บอนกลายเป็นก๊าซในสถานะอะตอมที่อุณหภูมิสูง แล้วชี้นำให้เมื่อเย็นตัวลงเกิดการตกผลึกเป็นโครงสร้างเพชร
• William Eversole แห่ง Union Carbide เขียนไว้ในสิทธิบัตรปี 1958 ว่าเมื่อให้ความร้อนกับมีเทนหรือคาร์บอนมอนอกไซด์ร่วมกับเมล็ดเพชรภายใต้ความดันต่ำที่ 900–1,100°C เพชรจะตกสะสมได้เร็วกว่ากราไฟต์
  • ในเวลานั้นผลลัพธ์นี้เหนือความคาดหมาย เพราะกราไฟต์มีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์มากกว่า
  • อัตราการเติบโตช่วงแรกอยู่ที่ราว 0.01µm/h ซึ่งช้าเกินไปจนยากต่อการนำไปใช้เชิงพาณิชย์
• ทีมวิจัยของ John Angus ที่ Case Western Reserve University สลับรอบการเติบโตกับรอบทำความสะอาดกราไฟต์ และพบว่าหากแยกไฮโดรเจนที่ใช้ทำความสะอาดให้เป็นไฮโดรเจนอะตอม ปฏิกิริยาจะเร็วขึ้น
• นักวิจัยโซเวียตค้นพบว่าการใช้ไฮโดรเจนอะตอมในขั้นตอนการเติบโตสามารถยับยั้งการเกิดกราไฟต์และกำจัดกราไฟต์ที่เกิดขึ้นได้ จึงไม่ต้องมีขั้นตอนทำความสะอาดแยกต่างหาก และยังทำให้อัตราการเติบโตเร็วขึ้นด้วย
• Mutsukazu Kamo, Seiichiro Matsumoto, Yoichiro Sato และคณะจาก National Institute for Research in Inorganic Materials ของญี่ปุ่น ใช้ไส้ทังสเตนร้อน ไมโครเวฟ และอาร์กไฟฟ้าเพื่อแยกไฮโดรเจนให้เป็นไฮโดรเจนอะตอม และเพิ่มอัตราการเติบโตเป็นหลาย µm/h
  • งานวิจัยนี้เปิดเผยวิธีการอย่างละเอียด ทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นทำซ้ำและต่อยอดได้ และทำให้บริษัท มหาวิทยาลัย และสถาบันวิจัยในญี่ปุ่น สหรัฐฯ และยุโรปเข้ามามีส่วนร่วมในสาขานี้

การทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ CVD สมัยใหม่

• ในเครื่องปฏิกรณ์ CVD สมัยใหม่ จะใส่เมล็ดเพชรหลายเม็ดเข้าไปในห้องสุญญากาศ และใช้ก๊าซปฏิกิริยาที่ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนกับมีเทนซึ่งโดยทั่วไปต่ำกว่า 1%
• เมล็ดเพชรถูกให้ความร้อนที่ 800°C–1,200°C และไมโครเวฟจะให้ความร้อนก๊าซไฮโดรเจนจนถึง 2,000°C–5,000°C เพื่อสลายเป็น ไฮโดรเจนอะตอม
• ไฮโดรเจนอะตอมบางส่วนทำปฏิกิริยากับคาร์บอนบนพื้นผิวเพชร เกิดเป็นพื้นผิวที่ปิดปลายด้วยไฮโดรเจน ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ผลึกเพชรจัดโครงสร้างใหม่เป็นกราไฟต์
• ในขณะเดียวกัน ไฮโดรเจนอะตอมจะดึงไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมออกจากมีเทนเพื่อสร้าง methyl radical และคาร์บอนของ radical นี้จะยึดกับพื้นผิวเพชร ทำให้เกิดการเติบโต
• เพชรขนาดอัญมณีอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์ ขึ้นอยู่กับขนาดที่ต้องการ
• ข้อได้เปรียบใหญ่ของ CVD คือห้องปฏิกิริยาไม่ต้องรับแรงดันสุดขั้ว จึงสังเกตและควบคุมกระบวนการก่อตัวได้ง่ายกว่า
• เครื่องปฏิกรณ์ CVD มี ความเข้มข้นในการใช้เงินทุน ต่ำกว่าเครื่องอัด HPHT
• ผู้ผลิตสามารถออกแบบคุณสมบัติทางกายภาพ เชิงกล ความร้อน และแสงได้อย่างแม่นยำ ด้วยการควบคุมอุณหภูมิ ความดัน เวลาปฏิกิริยา และสิ่งเจือปนในก๊าซปฏิกิริยา
• การปรับปรุงต่าง ๆ เช่น เพิ่มความดันในห้องปฏิกิริยาเล็กน้อย ใช้ไมโครเวฟที่แรงขึ้น หรือเติมไนโตรเจนและออกซิเจนปริมาณเล็กน้อยลงในตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้สามารถเติบโตเพชรขนาดใหญ่คุณภาพอัญมณีได้

วิธีแยกแยะเพชรสังเคราะห์

• เพชรสังเคราะห์และเพชรธรรมชาติที่อยู่ในสภาพบริสุทธิ์มีสมบัติทางกายภาพ เคมี และแสงเหมือนกัน
• นักอัญมณีตรวจดู สิ่งเจือปน ที่รวมอยู่ระหว่างการก่อตัวและรูปแบบการเติบโตเพื่อแยกแยะทั้งสองชนิด
• เมื่อเทคโนโลยีการผลิตดีขึ้น เพชรสังเคราะห์สามารถทำให้บริสุทธิ์กว่าเพชรที่ก่อตัวอยู่ภายในโลกได้
• ในตลาดระดับบน เพชรสังเคราะห์และเพชรธรรมชาติไม่สามารถแยกได้ด้วยตาเปล่า
• เพชรธรรมชาติเกือบทั้งหมดมีไนโตรเจนปนอยู่
  • ไนโตรเจนปริมาณมากทำให้เกิดสีเหลืองหรือสีน้ำตาล และแม้ในเพชรไร้สีก็สามารถตรวจพบได้ด้วยสเปกโทรสโกปีเชิงแสง
  • เพชรธรรมชาติที่ไม่มีไนโตรเจนนั้นหายากและมีราคาแพงมาก
  • ในเพชรสังเคราะห์ ไนโตรเจนแทบจะถูกตัดออกเสมอ
• เพชร HPHT อาจมีร่องรอยของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่ใช้ในการผลิต
  • หากมีความเข้มข้นสูง สิ่งเจือปนอย่างเหล็กและโคบอลต์อาจตรวจพบได้แม้ด้วยแม่เหล็กแรงสูง
• เพชร CVD บางครั้งมีกราไฟต์ปนอยู่ และอาจมองเห็นเป็นจุดเล็ก ๆ รูปคล้ายดาวหาง หรือเมฆแบน ๆ
• เพชร HPHT โดยทั่วไปเติบโตภายใต้ความดันสม่ำเสมอ จึงอาจเหลือร่องรอยการเติบโตในทิศทางลูกบาศก์และแปดหน้าเป็นเส้นละเอียด
• เพชร CVD มีลักษณะเป็นลูกบาศก์เพราะตกสะสมเป็นชั้น ๆ
• เนื่องจากแยกแยะได้ยาก สถาบันจัดระดับจึงสลักคำว่า LG หรือ Laboratory-Grown ไว้ที่ขอบของเพชรสังเคราะห์ ซึ่งมองเห็นได้เมื่อขยาย 20 เท่า

การเปลี่ยนแปลงในตลาดอัญมณี

• ธรรมเนียมการใช้เพชรในแหวนหมั้นเกิดขึ้นจากแคมเปญโฆษณาของคาร์เทล De Beers
  • เมื่อยอดขายเพชรลดลงในช่วงเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ De Beers ใช้นักแสดง Hollywood และบุคคลในสังคมชั้นสูงเชื่อมโยงแหวนเพชรกับการขอแต่งงาน
  • มีการใช้วลี “A Diamond Is Forever” และยังแพร่ข้อความว่าผู้ชายควรใช้จ่ายเป็นสัดส่วนหนึ่งของรายได้
• ธรรมเนียมนี้ได้ผลเพราะผู้คนต้องการ สัญญาณแห่งความผูกพัน ที่สังคมยอมรับ
  • ราคาที่สูงเป็นสัญญาณราคาแพงที่แสดงถึงความมั่งคั่งและความมุ่งมั่นผูกพัน
  • และครั้งหนึ่งยังมีลักษณะเป็นประกันต่อการผิดสัญญาแต่งงานด้วย
• เพชรสังเคราะห์แยกจากเพชรธรรมชาติได้ยาก แต่ถูกกว่ามากและราคากำลังลดลง จึงสั่นคลอนสมดุลเดิม
• ตามตัวเลขของ Paul Zimnisky เพชรสังเคราะห์ทรงกลมบริลเลียนต์ขนาด 1 กะรัต สีใกล้ไร้สีและมีตำหนิเล็กน้อยมาก ลดลงจาก 5,440 ดอลลาร์ในปี 2016 เหลือ 1,325 ดอลลาร์ในปี 2024
  • เพชรธรรมชาติแบบเดียวกันลดลงจาก 6,538 ดอลลาร์เหลือ 5,035 ดอลลาร์
• ผลสำรวจคู่รักเกือบ 10,000 คู่ที่แต่งงานในปี 2023 โดย The Knot พบว่าแหวนหมั้นใช้เพชรสังเคราะห์ 46% และเพชรธรรมชาติ 39%
  • สัดส่วนของเพชรสังเคราะห์เพิ่มขึ้นจาก 12% ในปี 2019
• เพชรจะยังคงเป็นสัญลักษณ์ของการหมั้นหมายต่อไป แต่ตัวพลอยเองจะสูญเสียพลังในฐานะสัญลักษณ์ของความมั่งคั่งหรือการเสียสละ
• เมื่อเพชรสังเคราะห์สามารถผลิตให้ใสไร้สีมากขึ้นหรือมีสีสันสดใสมากขึ้น ผู้บริโภคจึงเรียกร้องงานตัด เจียระไน การออกแบบตัวเรือน และคุณภาพการผลิตมากขึ้น
• ลวดลายแสง hearts and arrows ที่มองเห็นได้เฉพาะในเพชรทรงกลมบริลเลียนต์ที่ตัดอย่างสมบูรณ์ เป็นตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงนี้
  • International Gemological Institute เริ่มระบุการมีอยู่ของลวดลาย hearts and arrows ในใบรับรองการจัดระดับตามความต้องการที่เพิ่มขึ้น

การใช้งานปัจจุบันของเพชรอุตสาหกรรม

• เพชรส่วนใหญ่ไม่ได้ผลิตเพื่อเป็นอัญมณี แต่ผลิตเพื่อใช้ ในอุตสาหกรรม
• เพชรถูกใช้ในงานการผลิต การก่อสร้าง การทำเหมือง การแพทย์ และอิเล็กทรอนิกส์ เพราะมีคุณสมบัติทางกายภาพ แสง ความร้อน เคมี เชิงกล และไฟฟ้าที่โดดเด่น
• เพชรธรรมชาติมีสิ่งเจือปนมาก จึงมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเพชรสังเคราะห์ในงานอุตสาหกรรม
• เพชรสังเคราะห์สามารถผลิตให้ตรงตามข้อกำหนดได้อย่างเสถียรและถูกกว่า จึงแซงหน้าเพชรธรรมชาติในตลาดอุตสาหกรรมมาตั้งแต่หลายสิบปีก่อน
• การใช้งานที่พบบ่อยที่สุดคือคมตัดแข็ง ดอกสว่าน เครื่องมือเจียรและขัดเงา และสารขัดถู
  • สามารถฝังในชั้นเคลือบโลหะหรือติดกับแกนโลหะเพื่อทำเลื่อยสำหรับตัดหิน คอนกรีต แอสฟัลต์ อิฐ แก้ว เซรามิก และโลหะได้
• ดอกสว่าน polycrystalline diamond ผลิตโดยหลอมรวมอนุภาคเพชรภายใต้ความดันสูงและอุณหภูมิสูง และในการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซจะแข็งแรงกว่า เร็วกว่า และทนทานกว่าทังสเตนคาร์ไบด์
  • ในบ่อน้ำมันที่ลึกหลายกิโลเมตร หากต้องเปลี่ยนดอกสว่านที่สึก จะต้องดึงและถอดประกอบก้านเจาะทั้งชุดขึ้นมา
  • ดอกสว่านปลายเพชรช่วยลดความจำเป็นในการเปลี่ยนเช่นนี้ จึงลดต้นทุนได้
  • ชั้นหินที่แข็งมากบางชนิดไม่สามารถเจาะได้หากไม่มีดอกสว่านเพชร
• ดอกสว่านปลายเพชรยังใช้เจาะรูในแก้ว หิน เซรามิก และฟันด้วย
• เมื่อมีการพัฒนาโลหะผสม พอลิเมอร์ เซรามิก และวัสดุคอมโพสิตที่แข็งแรงยิ่งขึ้น มีแนวโน้มสูงว่าจะต้องใช้ เครื่องมือเพชร มากขึ้นในการตัดและแปรรูปวัสดุเหล่านี้

ศักยภาพในด้านออปติกและเลเซอร์

• เพชรโปร่งใส กระจายความร้อนได้รวดเร็ว และไม่ขยายตัวมากที่อุณหภูมิสูง จึงมีศักยภาพสูงในฐานะวัสดุออปติก
• เลเซอร์กำลังสูงใช้ในการตัด เชื่อม ตรวจจับ จุดระเบิด และผ่าตัดทางการแพทย์ แต่ชิ้นส่วนเดิมเสียหายหรือเสื่อมสภาพจากความร้อนสูง ทำให้กำลังเอาต์พุตถูกจำกัด
• thermal lensing คือปรากฏการณ์ที่อุณหภูมิสูงและไม่สม่ำเสมอเปลี่ยนการหักเหของหน้าต่างออปติกของเลเซอร์ ทำให้โฟกัสและการจัดแนวของลำแสงแย่ลง
• เพชรเหมาะเป็น วัสดุหน้าต่าง สำหรับเลเซอร์ เพราะนำความร้อนและส่งผ่านแสงได้ดี และดัชนีหักเหไม่เปลี่ยนมากตามอุณหภูมิ
• เพชรยังสามารถใช้เป็น heat spreader เพื่อระบายความร้อนให้ชิ้นส่วนอื่นภายในเลเซอร์ ทำให้เพิ่มกำลังสูงสุดที่สร้างได้
• มีการวิจัยการใช้เพชรเป็นตัวกลางเลเซอร์แบบแอกทีฟที่ขยายแสงด้วย
  • เพื่อสิ่งนี้ จำเป็นต้องมีเพชรที่ใหญ่กว่า บริสุทธิ์กว่า และสมบูรณ์แบบทางโครงสร้างมากกว่าที่ธรรมชาติมอบให้

เพชรในฐานะวัสดุเซมิคอนดักเตอร์

• เพชรมีศักยภาพสูงในฐานะ เซมิคอนดักเตอร์ ด้วยค่าการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมและแบนด์แกปที่กว้าง
• ความเป็นระเบียบของโครงผลึกเพชรและพันธะที่แข็งแรงทำให้ถ่ายเทความร้อนได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
• แบนด์แกปที่กว้างหมายถึงสามารถรับมือกับอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าสูงได้ จึงมีประโยชน์กับอุปกรณ์ในสภาวะสุดขั้ว เช่น เครื่องยนต์ เสาวิทยุ อุปกรณ์ขุดเจาะ ยานอวกาศ แผงโซลาร์เซลล์ และโครงข่ายไฟฟ้า
• ค่าการนำความร้อนของซิลิคอนอยู่ที่ 1.5W/cm·K ส่วนเพชรอยู่ที่ 22W/cm·K
  • เมื่อจำนวนทรานซิสเตอร์ในไมโครชิปเพิ่มขึ้นและชิปมีขนาดเล็กลง ปัญหาการระบายความร้อนก็รุนแรงขึ้น
  • ความร้อนลดประสิทธิภาพของไมโครชิป และจำกัดว่าสามารถจัดวางทรานซิสเตอร์ให้หนาแน่นได้แค่ไหน
  • เพชรถูกใช้เป็น heat spreader อยู่แล้ว แม้ในชิปที่ใช้ซิลิคอนแบบเดิม
• แบนด์แกปของเพชรอยู่ที่ 5.45eV กว้างกว่าซิลิคอนที่ 1.1eV
  • ค่าการพังทลายของฉนวนไฟฟ้าอยู่ที่ 10mV/cm สำหรับเพชร และ 0.3mV/cm สำหรับซิลิคอน
  • เพชรเหมาะกับการใช้งานแรงดันสูง เช่น การผลิตและการจ่ายไฟฟ้ามากกว่า
  • ที่แรงดันไฟฟ้าเท่ากัน ใช้วัสดุน้อยกว่า จึงทำให้ชิปมีขนาดเล็กลงได้
• ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนและโฮลก็รวดเร็วเมื่อเทียบกับเซมิคอนดักเตอร์แบนด์แกปกว้างอื่น ๆ
  • ค่าประมาณแบบอนุรักษนิยมคือความคล่องตัวของอิเล็กตรอน 1,000cm²/Vs และความคล่องตัวของโฮล 2,000cm²/Vs
  • มีรายงานกรณีที่ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนอยู่ที่ 4,500cm²/Vs และความคล่องตัวของโฮลอยู่ที่ 3,800cm²/Vs ด้วย
  • ซิลิคอนมีความคล่องตัวของอิเล็กตรอน 1,500cm²/Vs และความคล่องตัวของโฮล 480cm²/Vs

โจทย์ที่ยังเหลือสำหรับเพชรใช้ในเซมิคอนดักเตอร์

• ปัจจุบัน แม้จะมีความคืบหน้าเมื่อเร็ว ๆ นี้ เพชรยังแพงกว่าซิลิคอนประมาณ 10,000 เท่า
• ซับสเตรตเพชรที่จำเป็นต่อการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้องมีขนาดใหญ่กว่าที่ปัจจุบันผลิตได้
  • เวเฟอร์ซิลิคอนสามารถผลิตได้ถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง 300mm
  • เวเฟอร์เพชรที่ผลิตด้วย HPHT ปัจจุบันจำกัดอยู่ที่ 10mm
  • เวเฟอร์เพชร CVD ผลิตให้ใหญ่กว่าได้เล็กน้อย แต่มีจำนวนตำหนิมาก จึงมักมีประโยชน์ต่อเซมิคอนดักเตอร์ต่ำ
• ปัญหาที่เร่งด่วนกว่าคือ การโดป
  • เพชรบริสุทธิ์เป็นฉนวนไฟฟ้า ดังนั้นหากจะใช้เป็นเซมิคอนดักเตอร์ ต้องใส่สิ่งเจือปนชนิดให้อิเล็กตรอนหรือชนิดรับอิเล็กตรอนเข้าไป
• เซมิคอนดักเตอร์เพชรชนิด p ทำได้ไม่ยากนัก
  • โบรอนมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าคาร์บอนหนึ่งตัว จึงเป็นตัวรับอิเล็กตรอน และเมื่อใส่เป็นสิ่งเจือปนระหว่างการผลิต ก็เข้ารวมในโครงผลึกได้ดี
• เซมิคอนดักเตอร์เพชรชนิด n ทำได้ยาก
  • ไนโตรเจนมีอิเล็กตรอนส่วนเกิน แต่พลังงานที่ต้องใช้เพื่อส่งอิเล็กตรอนนั้นออกไปยังแถบการนำสูงมาก
  • ฟอสฟอรัสดูมีความหวังมากกว่า แต่มีขนาดใหญ่กว่าคาร์บอน จึงใส่เข้าไปในโครงผลึกเพชรที่แน่นหนาได้ยาก และพลังงานที่ใช้ปล่อยอิเล็กตรอนก็ยังสูงอยู่
  • ในเซมิคอนดักเตอร์เพชรชนิด n สำหรับอุณหภูมิสูง การได้พลังงานกระตุ้นที่ต้องการทำได้ง่ายกว่า แต่สำหรับเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้งานที่อุณหภูมิห้อง ยังต้องการตัวให้อิเล็กตรอนที่เหมาะสมกว่า
  • การค้นหาโดเนอร์ชนิด n สำหรับอุณหภูมิห้องยังเป็นปัญหาที่ยังเปิดอยู่

บทสรุปว่าเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่ดีกว่าธรรมชาติ

• ธรรมชาติสร้างเพชรโดยค่อย ๆ ทำให้ของไหลที่มีคาร์บอนตกผลึกภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงลึกลงไปในแมนเทิล จากนั้นการปะทุของภูเขาไฟจึงพามันขึ้นมาสู่พื้นผิว
• การทำเหมืองเป็นกระบวนการที่สกปรก และต้องขุด ดิน 1,000 ตัน เพื่อให้ได้เพชร 1 กะรัตจากพื้นดิน
• เพชรธรรมชาติส่วนใหญ่ดูไม่สวย สีเพี้ยน และมีสิ่งเจือปนมาก
• ในห้องปฏิบัติการ สามารถสร้างเพชรที่บริสุทธิ์กว่า สวยกว่า และทนทานกว่าได้ด้วยเวลาที่สั้นกว่าและทรัพยากรที่น้อยกว่า
• หากจำเป็น ยังสามารถใส่สิ่งเจือปนเฉพาะเพื่อเปลี่ยนสมบัติทางแสง ทางกล และทางไฟฟ้าได้
• เพชรสังเคราะห์ยุคแรกผลิตด้วย HPHT ซึ่งเลียนแบบวิธีการเกิดภายในโลก และปัจจุบันก็ผลิตได้ด้วย CVD ซึ่งเป็นวิธีที่ไม่เคยพบในธรรมชาติ
• ตรงข้ามกับความเชื่อที่ว่าสิ่งที่เป็นธรรมชาตินั้นดี ส่วนสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นด้อยกว่าหรือเป็นอันตราย ในวิทยาศาสตร์วัสดุ มีวัสดุสังเคราะห์ที่เหนือกว่าวัสดุธรรมชาติอยู่มานานแล้ว เช่น เหล็กกล้า พลาสติก โพลีเอสเตอร์ คอนกรีต เซรามิก และแก้ว
• เพชรสังเคราะห์เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่าสติปัญญาของมนุษย์และวิธีการทางวิทยาศาสตร์สามารถปรับปรุงผลลัพธ์ของธรรมชาติให้ดียิ่งขึ้นได้

[GN⁺]

ความคิดเห็นบน Hacker News

• เป็นบทความที่ดี และครอบคลุม ประวัติทั้งหมด ไว้ได้ดี
  ฝั่งเชิงพาณิชย์ก็พัฒนาไปมากเช่นกัน ลองค้นหา "diamond making machine" บน Alibaba จะพบว่าสามารถซื้อ แท่นอัด 6 ด้าน แบบความดันสูง·อุณหภูมิสูงได้ในราคาประมาณ 200,000 ดอลลาร์ และอุปกรณ์สะสมไอเคมีก็ราคาใกล้เคียงกัน
  De Beers ซึ่งเป็นคาร์เทลเพชร มีองค์กรวิจัยและพัฒนาชื่อ Element Six และขายเพชรสังเคราะห์สำหรับการใช้งานเฉพาะทางอย่างเลเซอร์ ระดับเทคโนโลยีก้าวหน้าถึงขั้นลดตำหนิลงได้ถึงระดับ 1 ในพันล้าน และทำหน้าต่างเพชรสำหรับเลเซอร์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ซม. ได้แล้ว เหนือกว่าระดับอัญมณีไปมาก
  ฝั่งเพชรธรรมชาติก็มีเทคโนโลยีใช้เอกซเรย์อุตสาหกรรมค้นหาเพชรก่อนบดหินซึ่งทำงานได้ดี และไม่นานมานี้ยังพบเพชร 2,500 กะรัตด้วย TOMRA ก็ทำเครื่องคัดแยกสำหรับการใช้งานนี้ และตอนนี้เพชรยักษ์ที่ใหญ่เกินกว่าจะใช้เป็นอัญมณีก็เริ่มมีอุปทานล้นเกือบแล้ว
  กระบวนการตัดและขัดผิวขั้นสุดท้ายก็ถูกทำให้เป็นอัตโนมัติแล้ว และอุปกรณ์ส่วนใหญ่มาจากจีนกับอินเดีย ตอนนี้เพชรกลายเป็นของที่ซื้อเป็นกิโลใส่ถุงพลาสติกได้แล้ว
  [1] https://e6-prd-cdn-01.azureedge.net/mediacontainer/medialibr...
  [2] https://www.forbes.com/sites/amandakooser/2024/08/23/monster...
  [3] https://ikcabstracts.com/index.php/ikc/article/download/4101...

  • สำหรับฝั่งเลเซอร์ นี่เป็นข่าวดีอย่างแน่นอน หลายคนไม่รู้ว่าเพชรเหมาะกับการใช้งานนี้แค่ไหน
    มีดัชนีหักเหสูงกว่าแก้ว 65% มี ค่าการนำความร้อน สูงกว่าทองแดงถึง 8 เท่า และทนรอยขีดข่วนได้อย่างสมบูรณ์
  • ในภาษาจีน คำว่าเพชรมีความหมายตามตัวอักษรว่า หินเจาะ จึงสะท้อนการใช้งานในฐานะวัสดุขัดถูได้ดีกว่าอัญมณี
  • ถ้าทำหน้าต่างเพชรสำหรับเลเซอร์เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ซม. ได้ และซื้อเป็นกิโลใส่ถุงพลาสติกได้ ก็น่าจะคาดหวัง เครื่องครัวเพชร ได้เหมือนกัน
    ถ้าเป็นกระทะที่มีชั้นบางๆ ของสเตนเลส 430 สำหรับเตาแม่เหล็กไฟฟ้า เวเฟอร์เพชร แล้วปิดด้วยชั้นสเตนเลสบางๆ อีกครั้ง ก็น่าจะให้ความร้อนสม่ำเสมอแทบสมบูรณ์แบบบนแหล่งความร้อนทุกชนิด
  • สงสัยว่าธุรกิจอัญมณีจะรักษาตัวเองไว้ได้อย่างไร ให้ความรู้สึกเหมือน ไดรฟ์ Sony CD-R ในยุค PlayStation
  • ถ้าทำหน้าต่างเพชรสำหรับเลเซอร์เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ซม. ได้ อีกไม่นานก็น่าจะได้เห็น เวเฟอร์เพชร สำหรับชิป
    ยิ่งราคาเวเฟอร์ที่ผ่านการแปรรูปสูงขึ้น สัดส่วนต้นทุนของเวเฟอร์วัตถุดิบก็ยิ่งเล็กลง หากเพิ่มลิโทกราฟีเอกซเรย์เข้าไปด้วย กฎของมัวร์ก็น่าจะดำเนินต่อไปได้อีกนานพอสมควร

• ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ผู้ผลิต เพชรในห้องแล็บ ราคาถูกและโมอิสซาไนต์ในจีนกับอินเดียเพิ่มขึ้นอย่างระเบิด
  เมื่อ 10 ปีก่อน หาเพชรในห้องแล็บคุณภาพสูงในราคาสมเหตุสมผลได้ยาก และโมอิสซาไนต์ก็ยังค่อนข้างแพงที่ 400–600 ดอลลาร์ต่อกะรัต
  ตอนนี้จากการแข่งขันดุเดือดและกลยุทธ์กดราคาลงต่ำสุด เพชรในห้องแล็บจึงพบได้ทั่วไป คุณภาพสูงมาก และมักมีราคาต่ำกว่า 200 ดอลลาร์ต่อกะรัต: https://detail.1688.com/offer/751071300271.html
  โมอิสซาไนต์แม้ในราคาขายปลีกก็ต่ำกว่า 5 ดอลลาร์ต่อกะรัต: https://detail.1688.com/offer/586468555080.html
  เคยซื้อเองแล้ว เป็นของจริง คิดว่าในอีก 10 ปีข้างหน้า เพชรน่าจะสูญเสียมูลค่าไปเกือบทั้งหมด โมอิสซาไนต์แทบไร้มูลค่าไปแล้วเหมือนทับทิมสังเคราะห์ และน่าจะเปิดทางให้การใช้งานเชิงอุตสาหกรรมแบบใหม่ของอัญมณีเหล่านี้

  • เพชรมีประโยชน์มากกว่าแค่ความสวย
    มีตะไบเพชร ใบมีด·ล้อ·ดอกสว่านตัดเพชร และยังทำกระจกได้ด้วย แม้เพราะราคา จึงมักใช้เฉพาะในห้องแล็บที่จำเป็นจริงๆ แต่การใช้งานมีมากกว่านั้น
    การใช้งานจำนวนมากเหล่านี้ไม่ได้สนใจขนาด คุณภาพ หรือความใสมากนัก แทนที่จะพึ่งเศษเหลือจากการเจียระไนอัญมณีหรือชิ้นที่คัดตก ก็สามารถผลิตขึ้นเองเพื่อรับประกันอุปทานได้
    สิ่งที่ดีเป็นพิเศษคือ ราคาของเพชรสังเคราะห์ที่ลดลง ทำให้ล้อตัดเพชรและเครื่องมือตะไบมีราคาถูกและหาได้ทั่วไป ตอนนี้ซื้อชุดตะไบเพชรบน Amazon ได้ในราคาต่ำกว่า 10 ดอลลาร์ ซึ่งน่าทึ่งทีเดียว
  • ถ้าได้เห็น การล่มสลายของ De Beers คงดีใจมาก
    การที่บริษัทอยู่รอดมาได้กว่า 100 ปีก็น่าทึ่งอยู่แล้ว แต่การใช้การตลาดอันชาญฉลาดและการควบคุมอุปทานเพื่อดันราคาเพชรขึ้นอย่างเทียมๆ นั้นไม่ได้ก่อประโยชน์อะไร
  • ถ้าไม่นับการใช้งานอย่างเครื่องมือตัดกระจกเฉพาะทาง เดิมทีมันก็ไม่มีมูลค่าอยู่แล้ว
    เมื่อ De Beers ผลักดันการตลาดแบบแต่งเรื่องกับก้อนหินแวววาวที่ไม่มีใครอยากซื้อในทำนองว่า “จงพิสูจน์คุณค่าของตนต่อผู้หญิงที่คุณจะขอแต่งงาน” คนที่ไม่รู้เรื่องจึงถูกชักจูงให้ซื้อ
    เพชรมีอยู่ทั่วไปมากในอวกาศ และก็น่าจะมีอยู่ทั่วไปในส่วนลึกของโลก การปรับราคาลงเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ดีต่อสุขภาพ และเป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติในระยะยาว ไม่มีข้อดีอะไรจากผลกระทบที่มีต่อแอฟริกา และปัญหาที่ไม่มีใครใส่ใจกำลังถูกแก้จากอีกทิศทางหนึ่ง
  • โฆษณาวิทยุแถวบ้านจากร้านอัญมณีรายใหญ่ยังคงตอกย้ำข้อความว่า เพชรสังเคราะห์ ไม่ดี เพราะซื้อแล้วมูลค่าไม่คงอยู่
    พวกเขารู้อยู่แล้วว่ากำลังจะเกิดอะไรขึ้น
  • ถ้าหมายถึงเพชรที่มนุษย์สร้างขึ้น ก็ใช่ แต่เพชรธรรมชาติน่าจะยังรักษาราคาไว้ได้เหมือนงานหัตถกรรม
    ในอนาคต คอนเทนต์ที่มนุษย์สร้างก็อาจคล้ายกัน เป็นเรื่องของ สัญญาณสถานะ ที่บอกว่าคุณสามารถซื้อผลิตภัณฑ์ที่ด้อยกว่าและแพงกว่าได้

• หากฝันอยากเป็นนักประดิษฐ์หรือวิศวกร ก็ควรดูให้ดีว่า Hall ได้รับการปฏิบัติอย่างไรที่ GE
  เขาคิดค้นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนเกมได้ แม้ฝ่ายบริหารจะขว้างอุปสรรคนานาชนิดใส่ แต่สิ่งที่ได้รับมีเพียง ขึ้นเงินเดือน 10% กับพันธบัตรออมทรัพย์มูลค่า 10 ดอลลาร์เท่านั้น
  ถ้าทำคนเดียว เขาอาจกลายเป็นคนรวยมหาศาลจากการจัดหาซัพพลายเพชรสังเคราะห์ให้ทั่วโลกได้ ถ้าไม่นับเงื่อนไขว่าเขาจะไม่ต้องมีข้อพิพาททางกฎหมายกับอดีตนายจ้าง แต่เขาก็น่าจะพัฒนาเทคโนโลยีต่อแบบเต็มเวลาได้ด้วย
  การที่ผู้มีอำนาจบอกว่าไม่ใช่ความคิดที่ดี ไม่ได้หมายความว่ามันเป็นไอเดียแย่จริง ๆ แน่นอนว่าก็ไม่ได้แปลว่าเป็นไอเดียดีเช่นกัน แต่ถ้าพวกเขาบอกว่าอย่าสร้างมันขึ้นมา ก็ไม่ควรปล่อยไอเดียเจ๋ง ๆ ให้หลุดมือไป ควรสร้างเองแล้วรับผลประโยชน์เมื่อมันกลายเป็น ก้อนทองคำ

  • มีเรื่องคล้ายกันกับผู้ประดิษฐ์ LED สีน้ำเงินด้วย
    https://en.wikipedia.org/wiki/Shuji_Nakamura#Careers

• มองว่าช่วงหนึ่ง เพชรที่ปลูกในห้องแล็บ ถูกกว่าเพชรที่ขุดจากเหมืองอยู่พอสมควร บางครั้งถูกกว่าถึง 2–3 เท่า
  ที่น่าสนใจคือยิ่งเพชรบริสุทธิ์มากขึ้น กล่าวคือใสและมีสิ่งเจือปนน้อยลง ราคาต่อกะรัตก็สูงขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งมันบริสุทธิ์เกินไปจนหมายความว่าไม่ใช่เพชรธรรมชาติแต่เป็นเพชรจากแล็บ ราคาก็กลับตกลง

  • เป็น สินค้าเวบเลน

• เริ่มศึกษาดูเพชรตั้งแต่ 2 ปีก่อนขอภรรยาคนปัจจุบันแต่งงาน และขุดลึกไปถึงเคมี ประวัติศาสตร์ และการตลาด
  เพชรจากแล็บ เป็นตัวเลือกที่ไม่ต้องลังเลเลย ด้วยเงินที่ซื้อเพชร 1 กะรัตแย่ ๆ จาก DeBeers ได้ ผมซื้ออัญมณีเม็ดใหญ่ไร้ตำหนิได้
  สิ่งเดียวที่เสียดายคืออีกไม่กี่ปี ราคาที่ผมจ่ายไปสำหรับเพชรก็คงจะแพงกว่าราคาตลาดมาก แต่ถึงอย่างไรก็ต้องแต่งงานสักวันอยู่ดี ครบรอบแต่งงาน 10 ปี ผมอาจได้ซื้อเพชรขนาดเท่าลูกกอล์ฟให้เธอก็ได้

  • สงสัยว่าทำไมและอย่างไร เพชรถึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นของการแต่งงานในสหรัฐฯ
    สงสัยด้วยว่าคู่หมั้นคาดหวังเพชรจริง ๆ หรือไม่ และถ้าเป็นของอย่างอื่นที่มีคุณค่าเฉพาะสำหรับเราสองคน เธอจะผิดหวังไหม
  • มอยซาไนต์ ดูเหมือนเป็นตัวเลือกที่ไม่ต้องคิดมาก
    มันเปล่งประกายดีกว่ามาก ถูกกว่า และอย่างน้อยในแวดวงของผมก็ได้รับการยอมรับว่าเจ๋งไม่ต่างกัน
    แต่ถ้าอีกฝ่ายต้องการ “เพชรแท้” เพชรจากแล็บก็คงไม่ได้เช่นกัน

• ตอนหมั้นเมื่อปีที่แล้วและซื้อแหวน ผมซื้อจากร้านที่มีกระบวนการจัดการดีจนไม่จำเป็นต้องไปหน้าร้านเอง และใช้ อัญมณีที่ปลูกในห้องแล็บ
  คุณภาพค่อนข้างสูง สีสันก็น่าประทับใจ คู่หมั้นเลือกแซฟไฟร์สีชมพู และราคาก็ต่ำกว่าที่คาดไว้มาก
  ณ ตอนนี้ไม่ค่อยเข้าใจว่าทำไมใครสักคนถึงยังอยากได้เพชร “แท้” ในเมื่อได้อัญมณีที่ดีกว่าในราคาถูกกว่า ไม่มีความรู้สึกตะขิดตะขวงทางจริยธรรม และข้อเท็จจริงที่ว่าเราสามารถประกอบอัญมณีที่ต้องการได้ในระดับโมเลกุลเอง ก็สุดยอดมากจากมุมมองของคนคลั่งไคล้วิทยาศาสตร์

  • หลายคนมองเห็นคุณค่าใน สิ่งที่เกิดจากธรรมชาติ ซึ่งไม่มีอยู่ในสิ่งที่มนุษย์ออกแบบ
    ในนั้นมีพลังดิบและเรื่องราวอยู่ น้ำตกอันยิ่งใหญ่ที่วิศวกรสร้างให้ไหลผ่านโขดหินสวยงามที่ผลิตจากโรงงาน จะให้ความรู้สึกพิศวงได้เท่ากับน้ำตกที่เกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยานานนับพันปีหรือไม่?

• ประโยคที่ว่า “เพชรจากห้องแล็บเป็นหลักฐานของหลักการที่ว่ามนุษย์สามารถทำสิ่งที่ธรรมชาติทำได้ให้ดีกว่า” ดูเหมือนเป็น ความอหังการลึก ๆ ที่เผยออกมาในบทความที่น่าสนใจนี้

  • ถ้าเราสามารถเปลี่ยนเหล็กเป็นทองได้เหมือนที่ธรรมชาติทำผ่านซูเปอร์โนวาก็คงดี
  • “ทำได้ดีกว่า” ไม่ใช่เรื่องยากนัก หากเลือก เกณฑ์การประเมิน ได้ตามใจ

• เพชรธรรมชาติกำลังถูกเทขายในวงกว้างอยู่แล้ว เพียงแต่เป็นไปอย่างช้า ๆ คนในอุตสาหกรรมรู้มานานแล้วว่าวันแบบนี้จะมาถึง
  มันกลายเป็นปัญหาแบบ คนสุดท้ายที่ถือกระเป๋า ตามตำรา
  ในบางประเทศ สต็อกที่บุคคลหรือครอบครัวสะสมไว้มานานตอนนี้มีมูลค่าต่ำลงมาก โครงสร้างของอุตสาหกรรมเพชรแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ แต่ยิ่งที่ไหนมีดีลเลอร์รายย่อยถือสต็อกมาก ก็ยิ่งมีแรงจูงใจสูงที่จะต่อต้านหินสังเคราะห์
  ผมเห็นมากับตัวในตุรกี ประมาณปีครึ่งก่อน ผมให้แหวนมอยซาไนต์ที่ดีมากแก่คู่หมั้น แต่พอเอาให้ช่างอัญมณีดู ส่วนใหญ่ต้องทำท่าทีทำนองว่า “ยินดีด้วยกับงานแต่งนะครับ/ค่ะ แต่ผม/ดิฉันรับดูแลได้เฉพาะหินแท้เท่านั้น ของแบบนี้ไม่ควรแม้แต่จะดู” อย่างจงใจ
  จะโทษพวกเขาก็ยาก ร้านที่ครอบครัวบริหารเองจำนวนมากถือสต็อกเพชรธรรมชาติมูลค่าหลายแสนถึงหลายล้านดอลลาร์ที่สะสมมาหลายปี แล้วจู่ ๆ ก็มีสิ่งที่เหนือกว่าในทุกด้านแต่ราคาเป็นเพียงเศษเสี้ยวโผล่ขึ้นมา
  ในบางส่วนของโลก การต่อต้านอัญมณีจากแล็บถึงขั้นรุนแรงด้วยซ้ำ แต่อุตสาหกรรมเพชรธรรมชาตินั้นรุนแรงกว่านั้นมาก และเป็นเรื่องดีที่ได้เห็นวิธีการขุดเพชรกำลังจะกลายเป็นเรื่องในอดีต

• เวลาพิจารณาเพชร ควรดู มูลค่าขายต่อ ด้วย ซึ่งมันแย่มาก
  ถ้ามันเป็นของที่แทบไม่ควรสึกหรอเลย ราคาที่ใครสักคนยอมจ่ายหลังใช้งานแล้วก็น่าจะใกล้เคียงกับราคาจริง

• คำพูดนี้จะถูกต้องถ้าเติมเงื่อนไขบางอย่างเข้าไป
  ถ้าคุณสนใจ เพชรเกรดการลงทุน ที่บ้านประมูลรายใหญ่จะหยิบมาจัดการ ก็จะได้เห็นน้ำหนักกะรัตขนาดใหญ่หรือสีแฟนซีที่เพชรสังเคราะห์ยังไปไม่ถึง
  ในการซื้อขายเพชร บางครั้งจะเรียกเพชรดิบที่ไร้ตำหนิหรือแทบไร้ตำหนิและมีขนาดเกิน 100 กะรัตว่า “paragon” และก็มีกรณีดัง ๆ อยู่ยาวเหยียด แต่เท่าที่ผมรู้ เพชรสังเคราะห์เกรดอัญมณีที่ใหญ่ที่สุดตอนนี้ยังอยู่ราว 30 กะรัต ส่วนสีที่สดชัดมีข้อจำกัดที่ขนาดเล็กกว่านั้นมาก
  ถึงอย่างนั้น ภายในไม่กี่สิบปีข้างหน้าน่าจะเหนือกว่าธรรมชาติได้ อย่างน้อยก็สำหรับเพชรบนโลก และผมจำได้ว่าเคยอ่านเจอว่ามีการค้นพบเพชรในอวกาศขนาดเท่าดวงจันทร์ที่ไหนสักแห่งด้วย

  • สีสดชัดเป็นแค่ปัญหาวิศวกรรมเล็ก ๆ และจีนก็แก้ได้แล้ว ภาพหน้าจอ: https://ibb.co/s6gWTy1
    ราคากำลังร่วงลงอย่างรวดเร็วเหมือนก้อนหินที่ตกจากหอคอยสูง และสีสันกับตัวเลือกก็เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ภายใน 10 ปี ถ้าเป็นสีที่พบได้ทั่วไป ก็น่าจะซื้อเพชรแทบทุกแบบได้ถูกกว่าเพชรดิบ 2 กะรัตในปี 2014
    ถ้าชอบอัญมณีขนาดมหึมา ตอนนี้ก็ซื้อ มอยซาไนต์ 1000 กะรัต ได้แล้ว บน Amazon.com ก็มีตัวอย่างขนาด 100 กะรัต: https://www.amazon.com/Gemonite-15CT-100CT-Moissanite-Colorl...
    เมื่อ 10 ปีก่อน เรื่องนี้เป็นสิ่งที่จินตนาการไม่ถึงเลย อุตสาหกรรมเพชรและอัญมณีกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
  • ถ้าคุณสนใจเพชรเกรดการลงทุน ผมว่าตอนนี้ถึงเวลาถอนตัวแล้ว
    เพชรไม่เคยหายากเท่าที่นักลงทุนอยากเชื่อ และสถานการณ์จะยิ่งแย่ลง
  • ถ้าเป็นเพชรขนาดเท่าดวงจันทร์ นั่นหมายถึงโมเลกุลเดี่ยวของคาร์บอนบริสุทธิ์ขนาดเท่าดวงจันทร์หรือเปล่า? อยากรู้ว่าในสเกลระดับนั้น แรงโน้มถ่วง จะมีผลอย่างไร
  • “เกรดการลงทุน” นี่ตลกดี แนวคิดไร้สาระขนาดนี้ เรียกว่า เกรดเก็งกำไร ยังจะดูน่าสมเพชน้อยกว่า