Bagaimana Ilmuwan Soviet Menghasilkan Batu Permata yang Ditanam di Laboratorium?

Perhiasan emas besar-besaran dengan permata raksasa berwarna-warni dulunya sangat populer di zaman Soviet. Cincin dengan alexandrite atau anting-anting dengan batu rubi masih disimpan di kotak perhiasan hampir setiap wanita pada saat pasca-Soviet. Mungkin banyak dari mereka bahkan tidak curiga bahwa sebagian besar batu ini dibuat secara artifisial di sebuah lembaga ilmiah. Terlebih lagi, tujuan awal mereka sama sekali tidak ada hubungannya dengan fashion.

Alternatif paling populer untuk berlian asli di Uni Soviet adalah phianite (atau fianit). Ini adalah kristal tanpa analog alami. Di luar negeri, ciptaan ini dikenal sebagai 'zirkonia kubik' (disingkat CZ, atau 'zirkonium dioksida' dalam bentuk kristal). Anda tidak akan pernah menemukan berlian yang disebut "phianite" di luar negara-negara CIS. 

Batu permata buatan menerima namanya berkat FIAN — Institut Fisika Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia di Moskow - yang menghasilkan tujuh peraih Nobel.

Para ilmuwan di institut tersebut meneliti dan mengembangkan teknologi optik untuk industri sipil dan militer. Bagaimanapun, kristal tidak hanya cantik untuk dilihat, tetapi digunakan untuk berbagai tujuan lain: misalnya, dalam kedokteran gigi, ada pisau bedah dengan lapisan phianite; dan, tentu saja, mereka adalah komponen utama dalam optik. Untuk keperluan industri, para ilmuwan harus menemukan satu dengan sifat yang mirip dengan berlian asli. Itu dimulai pada 1960-an, ketika FIAN mendirikan departemen untuk meneliti monokristal, yang didedikasikan untuk sintesis bahan vitreous yang digunakan dalam teknologi laser. 

Mereka berhasil mensintesis phianite pada tahun 1970-an dengan cara memanaskan zirkonium dioksida hingga 2.500 derajat Сeslcius. Kelompok ini dipimpin oleh Vyatcheslav Osiko, yang merupakan orang pertama yang mengusulkan berbagai bidang di mana materi baru dapat digunakan. Tidak memerlukan waktu yang lama sampai kristal menjadi perhiasan  yang berguna.

Batu itu ternyata luar biasa: tidak kehilangan kejernihannya, sangat keras, transparan dan diberi potongan yang sesuai; singkatnya, itu menyerupai berlian. Di Rusia, phianite sangat populer jika dipadukan dengan emas - bahkan sering kali dipasangkan dengan batu mulia asli. Dengan biaya produk yang dua–tiga kali lebih murah dari satu di mana berlian yang asli.

Selain batu yang tidak berwarna, orang juga dapat menemukan phianiate merah muda, hitam dan kuning — atau hampir semua warna pelangi. Ini diraih dengan menambahkan logam tertentu. Misalnya, untuk warna hijau; menggunakan krom, untuk amber; titan dan untuk biru; kobalt.

Mengatakan bahwa phianite berasal dari berlian alsi adalah hal yang mungkin, bahkan dengan mata telanjang: phianite transparan, tanpa cacat atau gelembung udara di dalamnya; dan jika Anda menghirupnya sedikit, itu akan berkabut (cara menentukan keaslian berlian). 

Alexandrite sintetis dan ruby

Batu merah selalu dianggap berharga dalam seni pembuatan perhiasan, karena tidak banyak tempat di mana mereka dapat ditambang. Kembali pada abad ke-19, para ilmuwan Eropa mencoba mensintesis batu rubi dan korundum. Soviet mencapai kesuksesan besar dalam produksi massal batu buatan permata — hampir semua batu merah dalam perhiasan Soviet berasal dari sintetis. Seperti halnya dengan phianites, batu merah dimaksudkan untuk keperluan industri — terutama di jam tangan dan laser. 

Korundum Soviet pertama kali muncul pada tahun 1939 di Institut Kristalografi di Moskow. Pada tahun 1947, Ahli kimia Aleksy Shubnikov dan Savva Popov mengembangkan metode yang memungkinkan untuk produksi massal korundum, yang membuat mereka mendapat penghargaan negara.

Kemudian, USSR mengembangkan kapasitas untuk mensintesis alexandrites — batu yang mampu mengubah warnanya dari zamrud menjadi ruby, tergantung pada pencahayaan. Batu tersebut ditambang di wilayah yang sulit ditemui di bumi —  Ural dianggap sebagai patokan. 

Harus dikatakan bahwa sebenarnya alexandrite buatan Soviet yang banyak disukai oleh perhiasan asing, karena dibuat sesuai dengan standar kualitas yang sangat tinggi. Metode yang digunakan di Institut Kristalografi telah digambarkan sebagai kristalisasi berorientasi horizontal (kadang-kadang disebut "Metode Bagdasarov", setelah pemimpin kelompok yang menemukannya). Secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut: lembaran molibden ditekuk menjadi bentuk perahu. “Perahu” ini kemudian ditempatkan ke dalam campuran bahan kimia dan dipanaskan. Selama seminggu, alexandrite sintetis tumbuh darinya. 

Negara lain menggunakan metode lain: misalnya, ilmuwan AS menarik keluar batu dari lelehan. Oleh karena itu, alexandrite buatan Soviet selalu lebih kokoh. 

Saat ini, batu permata merah sintetis dapat memiliki banyak warna yang berbeda dan popularitasnya. Mereka dapat dibedakan dengan menggunakan spektrometer (batu asli dan batu yang tumbuh di laboratorium menunjukkan karakteristik penyerapan cahaya yang berbeda. Selain itu, batu alam jarang ditemukan tanpa lekukan).

Batu zamrud

Meskipun Rusia memiliki tambang zamrud besar di Ural, industri ini membutuhkan alternatif yang lebih murah. Terobosan nyata dalam penciptaan zamrud dicapai oleh para ilmuwan dari Institut Geologi dan Fisika Novosibirsk pada awal 1970-an di bawah kepemimpinan Vladimir Klyakhin. Kemenangannya adalah mencapai pertumbuhan kristal zamrud yang stabil dari larutan panas bumi — dan batu yang dihasilkan memiliki warna yang sangat jenuh dan tanpa retakan. Pada akhir 1980-an, teknologi tersebut disetujui untuk manufaktur dan perusahaan gabungan Rusia-Thailand, TAIRUS didirikan — yang mulai memproduksinya dengan nama 'Rusia Zamrud', termasuk untuk ekspor. Untuk mendapatkan 100 gram zamrud panas bumi ini, dibutuhkan waktu sebulan penuh.

Pembuatan berlanjut hingga hari ini, menumbuhkan berbagai jenis zamrud, serta alexandrite, rubi, dan safir. Menurut TAIRUS, batu permata dari panas bumi ini memiliki sifat yang sama dengan batu permata alaminya — selain fakta bahwa mereka sepenuhnya sintetis.

Selanjutnya, Batu Permata Terindah yang Ada di Rusia?

Pembaca yang budiman,

Situs web dan akun media sosial kami terancam dibatasi atau diblokir lantaran perkembangan situasi saat ini. Karena itu, untuk mengikuti konten terbaru kami, lakukanlah langkah-langkah berikut:

• ikutilah saluran Telegram kami;
• berlanggananlah pada newsletter mingguan kami; dan
• aktifkan push notifications pada situs web kami.