Почему арабские шейхи расспрашивают о самоцветах казанских физиков

Получить крайне редкие в природе цветные алмазы удалось ученым КФУ и КФТИ. В Казани уже научились красить природные алмазы в желтый и черный цвета. В перспективе - получение зеленых и красных алмазов: они наиболее редкие и дорогие - стоимость может достигать около 30 млн. рублей за карат, что в десятки раз выше цены прозрачных алмазов… Этот проект победил в номинации «Лучшее изобретение года» на конкурсе «50 лучших инновационных идей для РТ» 2012 года.

КАК ОКРАСИТЬ АЛМАЗ? БЕРЕМ ИОННО-ЛУЧЕВОЙ УСКОРИТЕЛЬ И…

В декабре прошло года были награждены победители 8-го конкурса «50 лучших инновационных идей для РТ», организованного инвестиционно-венчурным фондом РТ (ИВФ). Всего за 8 лет на конкурс было подано более 8 тыс. заявок, 1 323 из них - в 2012 году. По традиции, газета «БИЗНЕС Onlinе» совместно с ИВФ публикует серию материалов о наиболее интересных проектах.

В номинации «Лучшее изобретение года» победил казанский проект «Способ получения алмазов фантазийного желтого и черного цвета». О сути изобретения, которое могло бы перевернуть рынок драгоценных камней, «БИЗНЕС Online» рассказал старший научный сотрудник лаборатории радиационной физики Казанского физико-технического института (КФТИ) КазНЦ РАН Рустам Хайбуллин.

- Рустам Ильдусович, как и когда родился «алмазный» проект?

- Примерно 10 лет назад мы начали исследования по облагораживанию драгоценных камней и минералов. Если точнее, то хотели разработать технологию по получению из недорогого природного или синтетического сырья драгоценных камней, не уступающих по качеству и ценности природным самоцветам, а по разнообразию окрасок - превосходящих их. И сегодня мы делаем это при помощи ионно-лучевой модификации.

- Напоминает терминологию фантастических романов…

- Отчасти так оно и есть. Для работы мы используем ионно-лучевой ускоритель ИЛУ-3 (в свое время на этой установке проводились масштабные исследования в области микроэлектроники). Мы разгоняем ионы и бомбардируем ими образец, изменяя, таким образом, цвет природного или синтетического камня. Успешно окрашивали такие бесцветные минералы, как кварц, корунд, рутил…

Есть такой интересный камень - берилл, который можно назвать «матерью драгоценных камней». Это основа, манипулируя с которой, можно получать другие сорта камней. Дело в том, что окраска берилла зависит от примесей, самые незначительные количества которых могут кардинально поменять его цвет. Например, если в берилл на определенную кристаллическую позицию внедрить ион хрома, получится зеленый изумруд, а если ионы двухвалентного железа - голубой аквамарин. Также можно в бесцветный корунд внедрить ионы хрома и получится красный рубин, а если внедрить железо и титан, то синий сапфир. Полученный продукт может затем использоваться в производстве либо ювелирных изделий, либо, при соответствующих характеристиках, в качестве новых лазерных материалов.

- И, насколько понимаю, постепенно вы дошли до «лучших друзей девушек» - бриллиантов…

- Естественно, самый большой интерес вызывает возможность окраски алмаза, который, как известно, после огранки становится бриллиантом. Окрашенные в яркие тона природные алмазы (их называют фантазийными) чрезвычайно редки - один камень на миллион бесцветных. Стоимость фантазийных алмазов синего, желтого, красного и черных цветов может достигать около 9 миллионов рублей за карат, что в 60 раз превышает стоимость бесцветных природных алмазов (порядка 150 тысяч рублей за карат). На аукционах цена на красные алмазы доходила и до 30 миллионов рублей за один карат. На цены сильно влияет мода. Вот вышла Мадонна с украшением из черного бриллианта (считается магическим камнем), и цены на них тут же взлетели - все хотят иметь такие же! Потребители ждут зеленые и красные алмазы и готовы платить за них большие деньги. В нашей лаборатории мы пока можем менять цвет алмазов от бледно-желтого к ярко-желтому, коньячному и до черного цвета.

Важный момент – цвет окрашенных нами алмазов стабильный, за три года образцы не изменились. И еще наша изюминка в том, что природный алмаз после окраски не становится синтетическим, это подтвердят любые экспертизы. Предупреждая ваш вопрос, скажу, что получаемые нами камни абсолютно безопасны для здоровья.

АЛМАЗ - СЕРДЦЕ КВАНТОВОГО КОМПЬЮТЕРА

- Где-то в мире есть аналогичные разработки?

- Похожие исследования ведутся в Южной Корее, но там для окраски алмазов используются ионы азота и бора, а у нас – ионы инертного гелия. И у них используется высокотемпературная термическая обработка, у нас работы идут при комнатной температуре. Так что у них свой патент, у нас свой, он называется «Способ получения алмазов фантазийного желтого и черного цвета».

- Какова производительность установки?

- В принципе, можем всю Россию завалить цветными желтыми или черными алмазами, но тогда рынок обвалится, и цены на фантазийные алмазы упадут. Это никому не нужно – ни государству, ни ювелирным компаниям, ни нам. И государства, и частные инвесторы могут спокойно хранить свои сбережения в фантазийных алмазах, которые гораздо компактнее, чем золотые слитки. Замечу также, что любая успешная попытка облагораживания алмазов или других драгоценных камней сразу вызывает интерес и, зачастую, настороженность со стороны ювелирных компаний. Нам неоднократно звонили и иногда даже приезжали представители различных фирм. Некоторых просто интересовали возможности и перспективы развития нашей ионной технологии для производства особо редких камней (изумрудов, голубых сапфиров, розовых топазов и так далее), других - не собираемся ли мы производить фантазийные алмазы в промышленных масштабах, то есть, не нарушим ли баланс в ювелирном деле. Узнавали, что нет, и спокойно уезжали. А иногда мы просто не могли понять, что от нас хотели…

Но вот если желтый алмаз все-таки станет «сердцем» квантового компьютера (а сейчас интенсивно проводятся такие исследования), то наши камни понадобятся в большом количестве, и тогда, если возникнет потребность, мы сможем наладить их промышленное производство. Пока же выполняем редкие особые заказы по окраске алмазов. Например, Российская академия художеств заказала нам пару камней для музея, на очереди работа для музея Казанского кремля. Мы также окрасили небольшую партию алмазов для московского и казанского ювелирных заводов в качестве примера эффективности разработанной технологии, проведения геммологической экспертизы и ювелирной оценки полученных камней.

АВСТРАЛИЙСКИЙ ИЗУМРУД ПОЛУЧИЛИ, ТЕПЕРЬ НАДО ВЗЯТЬСЯ ЗА КЛАССИЧЕСКИЙ

- Сколько человек участвовали в разработке?

- В финальной ее части - четыре человека: доцент кафедры минералогии и петрографии Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Олег Лопатин, ассистент этой же кафедры Анатолий Николаев, научный сотрудник лаборатории радиационной физики КФТИ Владимир Нуждин и я. Но за годы исследований состав группы менялся.

- Вы впервые участвовали в конкурсе «50 лучших инновационных идей для РТ»?

- Нет, участвовали несколько раз. Но первых успехов добились только в 2011 году, тогда мы получили премию от ИВФ РТ в номинации «Наноимпульс» за разработку ионно-лучевой нанотехнологии облагораживания минералов и получения драгоценных камней на их основе. Во второй раз в 2012 году, мы подали заявку на участие конкурсе «Лучшее изобретение года» с патентом по окрашиванию алмазов и придания им фантазийной окраски. Замечу, что 2011 год был особо удачным в этом смысле, поскольку за свои разработки мы получили Государственную премию Татарстана в области науки и техники. После этого о наших разработках прошло много сюжетов как на телевидении, так и в интернете, были статьи в газетах, иногда не очень корректные. Например, в одной из газет написали, что мы чуть ли ни тоннами рубины делаем.

- Что необходимо для развития проекта?

- Как обычно - средства. Например, мы получили австралийский бледно-зеленый изумруд, но пока не нашли способа получить с помощью нашей технологии классический ярко-зеленый изумруд (их обычно добывают на Урале, в Индии или в Южной Америке). Нет средств не только на проведение исследований, а к каждому камню требуется особый подход, но и, зачастую, просто нет денег на приобретение исходных бесцветных образцов минералов. Конкретно сейчас ищем 20 миллионов рублей для продолжения научных изысканий в области окрашивания бериллов и красных алмазов – наиболее редких и дорогих. Но вкладываться в науку никто особо не желает. Потенциальных инвесторов – море, раз в два-три месяца к нам обращаются с предложениями организовать бизнес - то норвежская служащая, то представители ювелирных фирмы или даже арабских шейхов. Но на государственном оборудовании делать частный бизнес мы не будем – это неэтично. Хотя я знаю примеры, когда в некоторых лабораториях «подпольно», частным образом, иногда изготовляют драгоценные камни и даже фантазийные алмазы. Например, сапфиры и рубины предположительно (точно вам никто не скажет!) красят в Индии и на Тайване. Топазы - в Бразилии и в Америке, возможно, в Казахстане. В России, насколько мне известно, таких лабораторий нет. Альтернативный и наиболее приемлемый вариант для инвесторов - купить ионный ускоритель (есть подходящая французская модель за 68 миллионов рублей), и на его базе с помощью наших ноу-хау развернуть производство фантазийных алмазов.

23.02.2013 - Почему арабские шейхи расспрашивают о самоцветах казанских физиков