Синтетические камни, которые выращивают химики ЮУрГУ, готовы покупать промышленники и ювелиры.
Учёные рассчитывают, что их новые разработки заинтересуют также и энергетиков. Это касается кристаллов, способных вырабатывать энергию, образно говоря, из воздуха.
Без жучков и пузырьков
- Опыты по выращиванию кристаллов запустили на кафедре «Физическая химия» ещё в начале 1990-х, - рассказывает Денис Винник, председатель областного совета молодых учёных и специалистов. - А сейчас, после выхода федерального закона о малых предприятиях при вузах, появилась возможность создать фирму, которая специализируется на отработке технологии получения монокристаллов и оборудования.
Из стрежней, выращенных из высококонцентрированных химических растворов и расплавов, можно изготавливать точные технические камни для разного оборудования, а также ювелирные вставки. Кристаллы растят при температуре 1200 и 2050 градусов Цельсия с помощью специальных печей.
«Синтетика», кстати, чище натурального камня. В искусственных кристаллах не бывает природных включений и образований вроде пузырьков воздуха, окаменевших жучков и прочего мусора. При этом синтетические рубины и александриты по составу и свойствам идентичны натуральным. По крайней мере, в этом уверяют нас вузовские химики, ссылаясь на исследовании свойств и характеристик камней, а также на заключение геммологического центра.
- Корунд – искусственный рубин - это оксид алюминия, растёт вообще-то белым кристаллом, - объясняет Денис. - Яркий рубиновый цвет он приобретёт, если добавить в питающий расплав немного оксида хрома - порядка 0,5-2%.
Лабораторным самоцветом, несмотря на его химическую природу, всерьёз интересуются ювелиры. Выглядит синтетический рубин так же, как натуральный, а вот при обработке он гораздо экономичнее. Из бесформенного куска натурального камня целых 80% летит в мусорную корзину, так что из килограмма рубина выходит всего лишь горстка ценных кристалликов. Пилить ровненькие цилиндры синтетики выгоднее: в обрезь уходит не больше 20% сырья.
К вечеру облился кровью
Искусственный александрит привлекает ювелиров не меньше рубина. В природе александрит - камень весьма редкий, а в ювелирной лавке - дорогой. Небольшое колечко с этим камешком стоит в магазине не меньше 10 тысяч рублей.
Александрит знаменит тем, что меняет свой цвет: при дневном свете кристалл зелёный, а в свете ламп накаливания - красный. «Он всё был зелен, как надежа, а к вечеру облился кровью», - так в конце позапрошлого века писал о самоцвете в своём рассказе Николай Лесков, добавив, что никакой искусственный сплав, никакая подделка играть цветом не может. И оказался неправ.
- Синтетический александрит - это смесь оксидов алюминия и бериллия с добавлением окрашивающих примесей, например, хрома , - продолжает Денис Винник. - Синтетика меняет цвет так же, как и натуральный камень. Хотя ювелиры относятся к александриту прохладнее, чем к другим самоцветам. Как такового рынка этого камня пока в России нет. Всё из-за глупых предрассудков. Ведь александрит часто называют «вдовьим камнем».
Дело вот в чём. Производство ванадиевого корунда запустили ещё в конце 30-х годов прошлого столетия на заводе синтетических монокристаллов в Дзержинске. Это была его дешевая имитация, слабо менявшая цвет. Прошловековой корунд составом и свойствами отличается и от природного, и от современного синтетического александрита. Тем не менее, кольца, серьги и броши с этим дешёвым зелёно-красным кристаллом стали настолько популярны, что к началу 40-х годов в шкатулке почти каждой советской модницы хранилось изделие с корундом.
Моду на искусственный александрит убила война. В народе пошло поверье, что вдовами стали те солдатки, кто носил драгоценности с александритом. Вдов, понятно, после войны в стране хватало. Однако, как говорят ювелиры, ярлык «вдовьего камня» с самоцвета потихоньку стирается.
Энергия из ничего
Кроме синтетических самоцветов, в лаборатории ЮУрГУ есть разработки по выращиванию пьезокристаллов - кристаллов, которые от удара вырабатывают энергию. Проще говоря, ударил по камешку молотком - вот тебе энергия. Пьезокерамику выпускают уже давно, но самую простейшую - например, кварц для обыкновенных зажигалок.
Челябинцы же работают над тем, чтобы «кристальной» энергии хватало не только на искру для курильщика.
- Пьезоэффект - экологическое электричество, энергия из ничего, - говорит Денис. – Представьте, что из пьезокристаллов можно сделать тонкую плёнку и проложить под асфальтом. Автомобильный поток давит на кристаллы, сжимать их, и плёнка выработает электричество, которое можно пустить, например, на работу светофоров.
«Модные» кристаллы можно использовать и для нагрева воды в душе. В этом случае плёнка пьезокристаллов, проложенная под резиновым ковриком, начинает вырабатывать энергию - всего-то от ударов падающей воды. Само собой, это пока разработки, которые нужно обкатать, удешевить и запустить в массовое производство. Но это наше будущее.
Цифры
Синтетический рубин растёт по 1 кубическому сантиметру в час, это кусочек в 3-4 грамма. Скорость роста искусственного александрита -
Где полюбоваться на самоцветы?
Натуральные рубины и александриты есть в коллекции Челябинского областного краеведческого музея. Правда, экспонировать её будут только осенью 2011 года - камни и ювелирные изделия с самоцветами выставят в проекте «Уральская кладовая».
Александрит можно рассмотреть и в музее Ильменского заповедника, что в Миассе. Рубина там нет.
По словам искусствоведов областного музея, камни могут храниться в местных городских и районных краеведческих музеях. Так ли это, нужно уточнять в каждом музее отдельно.
Само собой, украшения с рубинами и александритами стоит поискать в ювелирных магазинах
На Урале издадут словарь рабочего лексикона 
Понимать по-евразийски. Какой язык надо учить, чтобы быть востребованным 
Учёные ЮУрГУ спасают военных во всём мире 
«Неправильная империя». Историк – о прошлом и будущем России