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私はボストンの外にあるファーストフードレストランに座っており、署名する必要がある秘密保持契約のため、名前を付けることはできません。ソビエト時代のスパイ代理店と同じくらい秘密主義の会社、アポロ・ダイヤモンドを訪問するのを待っています。そのアドレスは公開されていません。広報スタッフは私に指示を与えません。代わりに、アポロの代表者がこの郊外のストリップモールに連れて行ってくれ、黒い高級車に連れて行ってくれました。道に沿って名前を付けることは許可されていません。

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ウルリッヒボーザーの「オンデマンドのダイヤモンド」

「これは仮想ダイヤモンド鉱山です」と、ダイヤモンドが作られている会社の秘密の場所に着いたとき、アポロCEOのブライアントリナレスは言います。「アフリカにいた場合、有刺鉄線、警備員、監視塔があったでしょう。マサチューセッツ州ではできません。」アポロの取締役は、盗難、企業スパイ、自分の安全について心配しています。リナレスは数年前にダイヤモンド会議に出席したとき、ホテルの会議室から出て行ったときに彼の後ろに滑り落ちたと言い、天然ダイヤモンド会社の誰かが頭に弾丸を入れるかもしれないと言いました。「それは恐ろしい瞬間でした」とリナレスは回想します。

ブライアントの父親であるロバートリナレスは、アポロの共同設立者となった共同研究者と協力して、同社のダイヤモンド成長技術を発明しました。ロバートは私を会社の生産室の1つに連れて行ってくれました。長いホールには4つの冷蔵庫サイズの部屋があり、チューブとゲージでいっぱいです。技術者がスクラブと白衣を通り過ぎるとき、私は機械の1つのwindow窓窓の中を一gします。クリプトナイトグリーンの雲がチャンバーの上部を満たします。下部には16個のボタンサイズのディスクがあり、それぞれがかすんだピンクに光っています。「何のようにも見えませんよね？」ロバートは言います。「しかし、彼らは数週間でハーフキャラになるでしょう。」

1796年、化学者のスミソンテナントは、ダイヤモンドが炭素でできていることを発見しました。しかし、科学者が1950年代からダイヤモンドを製造し、華氏2, 550度の高温と地球の大気の55, 000倍の圧力にさらされたグラファイトからそれらを鍛造することに成功しました。しかし、石は小さく不純でした。主に歯科用ドリルや弓のこ刃などの産業用に、グリットのみが有用でした。しかし、過去10年間で、リナレスなどの研究者は、ダイヤモンドを地面から引き上げた最高の標本と同じくらい純粋でほぼ同じ大きさに成長させる化学プロセスを完成させました。プロセスである化学気相成長（CVD）は、1, 800度以上に加熱された真空チャンバー内のダイヤモンドシード上に炭素ガス雲を通過させます。炭素は種の上で結晶化するため、ダイヤモンドが成長します。

ロバート・リナレスは、1958年にニュージャージー州マレーヒルのベル研究所で働き始めて以来、結晶合成研究の最前線にいます。彼はその後、半導体会社であるSpectrum Technologiesを設立しました。ダイヤモンドのさらなる研究。 1996年、ボストンの自宅のガレージで10年近く働いた後、冗談は言いませんが、ガレージには彼が説明することを拒否した機器を設置しましたが、彼は大規模なガスと温度の正確な混合物を発見しました単結晶ダイヤモンド、宝石にカットされる種類。「とてもスリルがありました」と彼は言います。「ダイヤモンド鉱山を覗き込むように。」

これらの実験用ダイヤモンドの品質の公平な評価を求めて、私はブライアント・リナレスにアポロの石を借りさせてもらいました。翌日、ボストンのダウンタウンにあるギタの狭い宝石店のヴァージルギタの前に、0.38カラットのプリンセスカットの石を置きます。一対のピンセットで、彼はダイヤモンドを右目まで持ってきて、宝石商のルーペでそれを研究し、ゆっくりと茂った午後の太陽の下で宝石を回します。「素敵な石、優れた色。欠陥は見当たりません」と彼は言います。「どこで手に入れたの？」

「ここから約20マイル離れた実験室で栽培されました」と私は答えます。

彼はルーペを下げ、しばらく私を見ます。その後、彼は再び石を研究し、眉をすぼめた。彼はため息をつきます。「実験室で作成されたものだと言う方法はありません。」

10億年以上前、そして地球の表面から少なくとも100マイル下に、現在の採掘されたダイヤモンドに莫大な熱とチタンの圧力で造られた炭素が混ざり合っています。石は古代の地下火山によって地球の表面に向かって運ばれました。それぞれの火山は、ダイヤモンド、ガーネット、その他の宝石がちりばめられたキンバーライトと呼ばれるニンジンの形をした岩のパイプを残しました。キンバーライトの地表への最後の既知の噴火は、4700万年前に起こりました。

ダイヤモンドは、北極圏の北からオーストラリア西部の熱帯まで、世界のほぼすべての地域から抽出されています。ほとんどのダイヤモンド鉱山は、広いピットから始まります。キンバーライトパイプに多数のダイヤモンドがある場合、鉱夫はシャフトを3, 000フィート以上掘ります。かつてキンバーライトの継ぎ目に川が流れていた地域では、人々は砂利からダイヤモンドをふるいにかけます。 1800年代に中西部の野原に現れるルースダイヤモンド。それらは氷河によってそこに堆積されました。ほとんどの地質学者は、新しいダイヤモンドが地球のマントル内で形成され続けると信じています。鉱夫が届くには深すぎます。

「ダイヤモンド」という言葉は、古代ギリシャのアダマスに由来し、無敵を意味します。インドの人々は2, 000年以上にわたってダイヤモンドの宝石を採掘しており、1世紀のローマ人はこの石を使ってカメオを彫っていました。古くから、ダイヤモンドは富と権力の象徴として神秘性を獲得しました。 16世紀には、インド南部のコーラー鉱山から採掘された109カラットのダイヤモンドであるコイヌールは、おそらくインド亜大陸で最も貴重なアイテムでした。伝説は、それを所有する者が誰でも地球を支配すると考えていました。「それはとても貴重だ」と当時の作家は指摘し、「ダイヤモンドの裁判官は、全世界の1日の費用の半分でそれを評価した」と述べた。イギリスは1849年にラホールとパンジャブが大英帝国の一部となったときに石を手に入れました。 1937年にエリザベス女王のために作られた王冠の中心であるロンドン塔にダイヤモンドが収まりました。

それでも、ダイヤモンドは、結晶化した純粋な炭素であり、ロックキャンディーが結晶化した砂糖、つまり原子または分子の規則正しい配列です。純粋な炭素の別の形態はグラファイトですが、その原子は結晶にしっかりと付着するのではなく、シートにまとめられているため、炭素は鉛筆の先などで簡単に脱落します。炭素原子間の結合の強さのおかげで、ダイヤモンドには非常に優れた物理的特性があります。もちろん、最も硬い既知の材料であり、他の物質と化学的に反応しません。さらに、多くの波長の光に対して完全に透明であり、優れた電気絶縁体および半導体であり、電荷を保持するために微調整することができます。

これらの明らかに魅力のない特性により、ラボで製造されたダイヤモンドは、エレクトロニクスやコンピューティングのスチールやシリコンと同じくらい重要になり、技術を劇的に変える可能性があります。石はすでにスピーカー（剛性が優れたツイーターになります）、化粧品の皮膚剥離（小さなダイヤモンド粒子は非常に鋭いメスとして機能します）、および花崗岩と大理石のハイエンド切削工具（ダイヤモンドは他の物質を切断できます）で既に使用されています）。安価で準備の整ったダイヤモンドの供給により、エンジニアは、高出力レーザーからより耐久性のあるパワーグリッドまで、あらゆるものを作りたいと考えています。彼らはあなたがあなたの手のひらの上で何千もの映画を保持することを可能にするかみそりの薄いコンピューター、腕時計サイズの携帯電話とデジタル記録装置を予見します。テネシー州のバンダービルト大学の電気工学教授であるジム・デビッドソンは、「人々はダイヤモンドという言葉を単数形、石、または宝石と関連付けています」と述べています。「しかし、真の実用性は、ダイヤモンドを層として堆積させ、大量生産を可能にし、電子工学のあらゆる技術に影響を与えることができるという事実になるでしょう。」

ジェームズバトラーは、米国国会議事堂のすぐ南にある、厳重に保護された化合物である米国海軍研究所で、CVDプログラムを率いています。彼は、白、緑、赤のダイヤモンド宝石が1つずつきらめく金色のピンキーリングを身に着けており、それらはすべてラボで作成または修正されています。「現在、この技術は、自然界で見られるよりも完璧なダイヤモンドを成長できる段階にあります」と彼は言います。

化学者のバトラーは、ダイヤモンドでいっぱいの金属製の箱を机から引き出します。いくつかは小さく、正方形で黄色がかっています。その他は円形の透明なディスクです。彼は茶sauceの大きさのウェーハを1枚取り出します。ポテトチップほど厚くなく、蛍光灯の下で輝きます。「それは固体ダイヤモンドです」と彼は言います。「このようなものをスペースシャトルの窓として使用できます。」

軍隊は、レーザーや耐摩耗性コーティングなど、バトラーが議論したいと思ういくつかの用途のために、実験室で成長させたダイヤモンドに興味を持っています。ダイヤモンド自体は他の物質と反応しないため、科学者は生物兵器検出器に理想的であると考えています。この検出器では、小さな帯電したダイヤモンドプレートが炭thr菌などの特定の病原体を認識する受容体分子を保持します。病原体が受容体に結合すると、シグナルがトリガーされます。ウィスコンシン大学の化学者であるロバートハマーズと協力しているバトラーは、DNAまたはタンパク質を検出できるセンサーのプロトタイプを作成しました。

ラボでこれまでに成長した最大の単結晶ダイヤモンドは、約0.7インチx 0.2インチx 0.2インチ、つまり15カラットです。石は軍隊の監視下にも隠された場所にもありません。ワシントンDCのロッククリークパークに囲まれた緑豊かなキャンパスにある、奇妙な自転車とコンゴドラムとともに、ゲージと顕微鏡でいっぱいの部屋にあります。カーネギー研究所の地球物理学研究所のディレクターであるラッセル・ヘムリーは、1995年にCVDでダイヤモンドの成長に取り組み始めました。彼はカーキからダイヤモンドを引き出します。このダイヤモンドをティファニーで販売されているものと間違えるのは難しいでしょう。長方形の石は、色付きガラスの厚い部分のように見えます。

ヘムリーと他の科学者は、実験室と天然ダイヤモンドを使用して、非常に高い圧力、つまり地球の中心の圧力の種類の下で材料に何が起こるかを理解しています。彼は、「ダイヤモンドアンビルセル」（本質的には両方の先端にダイヤモンドが付いた強力な万力）で材料を絞ることによって実験を行っています。

数年前、ヘムリーは最も有名なダイヤモンドの1つを作成しました。彼はそれを実験室で成長させ、ダイヤモンドの原子構造を変化させる高圧高温炉に入れました。石は非常に硬かったので、ヘムリーの硬度計を壊しました。硬度計自体はダイヤモンドでできていました。ヘムリーは、超硬ダイヤモンドアンビルを使用して、実験で材料にかけることができる圧力の量を、海面での大気圧よりも最大で400万〜500万倍大きくしました。

「極端な条件下では、材料の挙動は非常に異なります」と彼は説明します。「圧力はすべての材料を変質させます。ガスを超伝導体にし、新しい超硬材料を作ります。元素の性質を変えることができます。」

彼は、例えば、圧力下で、水素ガスが鉄の結晶と融合することを発見しました。ヘムリーは、水素が地球の核の一部を構成している可能性があると考えています。彼は、地球の中心の温度と組成を理解するために水素鉄物質を研究しています。

別の驚くべき発見で、ヘムリーは、腸内微生物大腸菌を含む2つの一般的な細菌が巨大な圧力の下で生き残ることができることを発見しました。彼と彼の同僚は、生物を水に入れ、ダイヤモンドの金床をラチェットアップしました。水溶液はすぐに濃い氷の形に変わりました。それにもかかわらず、バクテリアの約1パーセントが生き残り、一部のバクテリアはすり抜けていました。ヘムリーは、この研究は、木星の月の地殻の下など、私たちが知っている生命が太陽系内の他の惑星に存在する可能性があるという証拠であると言います。「エウロパのような外側の衛星の深海に生命は存在するのでしょうか？」ヘムリーに尋ねる。「わかりませんが、見たいと思うかもしれません。」

ヘムリーは、すぐに最大の実験室で成長したダイヤモンド結晶の彼自身の記録を上回ることを望んでいます。誰が最大の多結晶ダイヤモンドを生産したかは明らかではありませんが、エレメントシックスと呼ばれる会社は、最大8インチ幅のウェーハを製造できます。カリナンダイヤモンドと呼ばれる最大の採掘ダイヤモンドは、カットされるまでに3, 000カラット以上（約1.3ポンド）でした。宇宙でこれまでに発見された最大のダイヤモンドは、小さな惑星のサイズであり、50光年離れたケンタウルス座にあります。ハーバードスミスソニアン天体物理学センターの天文学者は、数年前に巨大な石を発見し、2, 500マイル幅のダイヤモンドがかつて星の中心として役立ったと信じています。 100兆兆兆カラットです。天文学者はビートルズの歌「ダイアモンドと空のルーシー」に敬意を表してルーシーと名付けました。

天然ダイヤモンドは特に珍しいものではありません。 2006年には、世界中で75, 000ポンド以上が生産されました。ダイヤモンドは貴重な商品であり、誰もがそれが貴重な商品であり、地質学的に赤いバラの花束と同等で、エレガントで魅力的で、ロマンスの象徴であるが、最終的にはかなり普通だと考えているためです。

ダイヤモンドの現代のカルトの功績は、主に南アフリカ最大のダイヤモンド生産者であるデビアスにあります。 1940年代以前は、ダイヤモンドリングが婚約ギフトとして贈られることはほとんどありませんでした。しかし、デビアスのマーケティングキャンペーンは、宝石が愛と愛情の最高の象徴であるという考えを確立しました。 1948年に初めて導入された「A Diamond Is Forever」というスローガンは、これまでで最も成功した広告キャンペーンの1つと考えられています。ほぼ完全に供給を制御することにより、De Beersは何十年もダイヤモンド市場をほぼ完全に支配し、価格と利益を高く保つために宝石を慎重に買いだめしました。同社は過去数年間でカナダとオーストラリアの競合他社の一部の力を失いましたが、それでも世界の原石のほぼ3分の2を支配しています。

ダイヤモンド生産者は、デビアスやその他の天然ダイヤモンド産業に課せられた挑戦を誇りに思っています。アポロのスローガンは「ダイヤモンドはすべての人に」です。ただし、これまでのところ、アポロの無色の宝石の価格は天然石とほぼ同じですが、ピンク、ブルー、シャンパン、モカ、ブラウンのダイヤモンドは、このような色の天然石よりも約15％安く販売されています。ホワイトダイヤモンド。一方、消費者は、高品質の実験室で製造されたダイヤモンドを受け入れるかもしれません。ほとんどの露天掘り鉱山のように、ダイヤモンド鉱山は浸食、水質汚染、野生生物の生息地損失を引き起こします。さらに厄介なことに、2006年の映画Blood Diamondでドラマ化されたように、アフリカの武将は武器を購入し、反乱軍の資金を調達するためにダイヤモンドキャッシュを使用しました。俳優のテレンス・ハワードは、アポロの石でダイヤモンドの襟章を身に着けています。彼は記者団に、「それを作る過程で誰も害を受けなかった」と語った。

他の半数の企業が、CVDではなく、地球でのダイヤモンドの作成方法をより厳密に模倣するプロセスを使用して、宝石品質のダイヤモンドの製造を開始しました。基本的に、1950年代から科学者がダイヤモンドを製造する方法を改良したこの方法では、2, 000度以上の熱と、地表の50倍の圧力が必要です。（熱と圧力の両方が、CVDが必要とする以上のものです。）洗濯機サイズのデバイスは、6カラットよりもはるかに大きな石を生成することはできません。これらのHPHTダイヤモンド（イニシャルは高圧と高温を意味します）には、CVDダイヤモンドよりも多くの窒素が含まれています。窒素はダイヤモンドをa色にします。ただし、現時点では、このプロセスにはCVDよりも大きな利点があります。つまり、コストが安くなります。天然の1カラットのmber色のダイヤモンドは2万ドル以上で販売されますが、フロリダに本拠を置くメーカーのGemesisは1カラットの石を約6, 000ドルで販売しています。しかし、Gemesisを含む誰も、ダイヤモンドの市場が崩壊しないように、あまりにも安くダイヤモンドを売りたがっていません。

ジェモロジストが日常のツールを使用している場合、天然ダイヤモンドとラボ製ダイヤモンドを区別することはほとんどありません。（キュービックジルコニアなどの偽のダイヤモンドは簡単に発見できます。）De Beersは、2種類の石の間で時々異なる化学的または構造的特性を検出する2台のマシンを販売していますが、どちらのマシンも常に違いを見分けることはできません。ラボで生産されたダイヤモンドを識別する別の方法は、液体窒素で石を冷却し、レーザーを発射して、光が石をどのように通過するかを調べることです。しかし、機器は高価であり、プロセスには数時間かかる場合があります。

2つの大手メーカーであるApolloとGemesisのダイヤモンドには、宝石商のルーペで見えるレーザー刻印が付いています。昨年、産業研究グループであるアメリカ宝石学会は、天然石の場合と同様に、カラット、カット、色、透明度に応じて実験室で育てた石の等級付けを開始し、それを識別する宝石ごとに証明書を提供しましたラボが成長するにつれて。

ダイヤモンド採掘会社は反撃し、きらきら輝くものはすべてダイヤモンドではないと主張している。デビアスの広告とそのウェブサイトは、ダイヤモンドは自然で、加工されておらず、数百万年前のものであるべきだと主張しています。「ダイヤモンドは、工場で作られた合成には存在しない固有の価値を持つ、まれで特別なものです」と、スポークスウーマンのリネット・グールドは言います。「人々がユニークな関係を祝いたいとき、彼らは3日前の工場製の石ではなく、ユニークなダイヤモンドを望んでいます。」（デビアスは、薄い工業用ダイヤモンドを製造する会社であるエレメントシックスに投資しています。）

貿易グループであるJewelers Vigilance Committee（JVC）は、ダイヤモンド製造業者が今日販売されているほとんどの真珠に使用される用語である「養殖」と呼ぶことを防ぐため、連邦取引委員会にロビー活動を行っています。（採掘されたダイヤモンド事業の人々は、「合成」などのより面白くない用語を使用します。）JVCは2006年に代理店に請願書を提出し、消費者はしばしば研究室で育ったダイヤモンドを取り巻く命名法に混乱していると主張しました。

20年以上前にCVDに関する研究を始めてから、ロバートリナレスはダイヤモンドがエレクトロニクスの未来になることを望んでいました。ほとんどすべての電気機器の中心にあるのは半導体であり、特定の条件下でのみ電気を伝達します。過去50年間、デバイスはほとんど独占的にシリコンから作られてきました。シリコンは砂から抽出された金属のような物質です。ただし、2つの重大な欠点があります。脆弱であり、過熱します。対照的に、ダイヤモンドは丈夫で、高温で分解せず、その電子は最小限の干渉で電流を通すことができます。現時点では、ダイヤモンドのシリコンを追い越すための最大の障害はお金です。シリコンは地球上で最も一般的な材料の1つであり、シリコンチップを製造するためのインフラストラクチャは確立されています。

アポロは、その宝石から得た利益を利用して、2, 500億ドルの半導体産業への進出を引き受けました。同社はパートナーシップを結んでおり、ブライアントリナレスは、彼が議論することを拒否した目的に特化した半導体の生産を確認することを拒否しています。しかし、彼はアポロが1インチのダイヤモンドウエハーを販売し始めていることを私に明らかにしました。「これらの初期ウェーハは、お客様の製品開発努力の研究開発目的で使用されると予想されます」とリナレスは言います。

アポロ研究所を出る前に、ロバートとブライアントリナレスは、高校のジムほどの大きさの倉庫のような部屋に連れて行ってくれました。床に沿って蛇行している大きな電気ケーブルを除き、空です。そのスペースはまもなく30台のダイヤモンド製造機で一杯になり、アポロの生産能力はほぼ倍増すると言われています。世界初のダイヤモンド工場になると彼らは言う。「銅器時代と鉄鋼時代がありました」とブライアントは言います。「次はダイヤモンドです。」

ウルリッヒ・ボーザーは、世界最大の未解決の芸術強盗に関する本を書いています。
写真家のマックス・アギレラ・ヘルウェグは、医学および科学分野を専門としています。