Warum Laser zum Schreiben in Diamanten verwendet werden

Ich schaue durch die Brille eines Juweliers und suche nach dem BBC-Logo, das in einen kleinen Diamanten eingraviert ist.

Die Inschrift wurde mithilfe einer einzigartigen Technologie erstellt, die von Opsydia aus Oxford entwickelt wurde.

Seine Maschinen sind die einzigen auf dem Markt, die in die Oberfläche eines Diamanten eindringen und seine Atome manipulieren können.

Das Logo, das ich zu finden versuche, ist weniger als einen halben Millimeter breit. Trotz der Anweisung von Lewis Fish, Produktleiter bei Opsydia, kann ich es nicht sehen.

„Es ist sehr schwierig“, sagt er. „Sie sind absichtlich sehr gut und richten sich wirklich an ausgebildete Juweliere.“

Aber warum sollte jemand auf die Innenseite eines Diamanten schreiben wollen?

„Das große Ding, das in der Branche passiert, ist Rückverfolgbarkeit und Transparenz“, sagt Andrew Rimmer, der Geschäftsführer von Opsydia.

Er glaubt, dass die Technologie von Opsydia die bestehenden Methoden zur Identifizierung von Diamanten verbessern kann.

Es gibt bereits Systeme zur Verfolgung eines Diamanten, vom ersten Moment, als er als Rohdiamant aus einer Mine kommt, über die Schleif- und Polierphase bis hin zum Einzelhändler.

Aber der Prozess ist alles andere als perfekt. Letztes Jahr kritisierte Human Rights Watch (HRW) Juweliere und sagte, viele könnten die Minen, aus denen ihre Diamanten stammten, nicht identifizieren.

Das sei wichtig, so HRW, denn „Arbeitsrechtsverletzungen, Gewalt und andere Missbräuche stellen nach wie vor ein ernstes Problem im Gold- und Diamantenabbau dar“.

Mehr Geschäftstechnologie:

Für Diamantenverkäufer wird es außerdem immer wichtiger, zwischen Diamanten zu unterscheiden, die aus Minen stammen (sogenannte natürliche Diamanten), und der wachsenden Zahl maschinell hergestellter Diamanten (sogenannte im Labor gezüchtete Diamanten).

Die Technologie zur Herstellung von im Labor gezüchteten Diamanten verbessert sich ständig und sie sind ein schnell wachsender Marktbereich.

Allerdings sind natürliche Diamanten deutlich teurer als im Labor gezüchtete Edelsteine, daher ist es wichtig, sie zuverlässig voneinander unterscheiden zu können.

Herr Rimmer erklärt, dass seine Systeme diese ausfallsichere Überprüfung ermöglichen können, indem sie Daten in den Diamanten einschreiben – Daten, die nicht entfernt werden können, den Edelstein aber in keiner Weise entwerten.

„Menschen, die Diamantschmuck herstellen, möchten dem Verbraucher zeigen können, dass es sich um einen natürlichen Diamanten handelt und dieser aus ethischer Quelle stammt“, sagt Herr Rimmer.

Das Diamantbeschriftungsgerät von Opsydia hat die Größe eines sehr großen Fotokopierers. Im Inneren befindet sich ein gepulster Laser, der sehr kurze Laserstöße aussendet.

Solche leistungsstarken Explosionen können Materialien wie Diamanten und andere Edelsteine ​​in sehr kleinen Maßstäben präzise manipulieren.

Allerdings reicht es nicht aus, den Laser nur auf einen Diamanten zu richten – die Struktur des Diamanten würde den Strahl streuen.

„Diamant ist unter den transparenten Materialien das am schwierigsten mit Lasern zu bearbeitende Material“, sagt Herr Rimmer.

Das System von Opsydia stimmt den Laser so ab, dass er die Oberfläche des Diamanten durchdringen kann, normalerweise bis zu einer Tiefe von etwa einem Viertelmillimeter.

Anstatt willkürlich um den Diamanten herumzuspringen, fokussiert der Laser genau, um die Beschriftung entsprechend den Bedürfnissen des Kunden zu erstellen.

Wenn der Diamant eine Identifikationsnummer benötigt, die für niemanden ohne leistungsstarke Mikroskope unsichtbar ist, kann das System den Diamanten auf molekularer Ebene verändern.

Wenn ein Juwelier jedoch möchte, dass sein Logo sichtbar ist, kann der Laser verwendet werden, um größere Änderungen an der Kohlenstoffstruktur des Diamanten vorzunehmen.

Derzeit kann Opsydia nur eine kleine Anzahl der 400.000 £ (480.000 $) teuren Maschinen gleichzeitig zusammenbauen. Aber das Unternehmen weitet seinen Betrieb aus und geht davon aus, bald Dutzende dieser Maschinen pro Jahr verkaufen zu können.

Herr Rimmer ist optimistisch, dass die Lasertechnologie auch andere Anwendungen finden wird.

Der Laser kann Änderungen im atomaren Maßstab vornehmen, um Schaltkreise im Inneren des Diamanten zu erzeugen. Das könnte für die Herstellung von Instrumenten zur Strahlungsdetektion nützlich sein, bei denen auch die Haltbarkeit eines Diamanten von Vorteil ist.

Potenziell könnten solche Schaltkreise auch in Quantencomputern zum Einsatz kommen – Maschinen, die komplexe Berechnungen in einem Bruchteil der Zeit durchführen können, die herkömmliche Geräte benötigen.

Quantencomputer nutzen die seltsamen Quanteneigenschaften einzelner Teilchen aus. Sie sind schwer zu bauen und befinden sich noch in einem frühen Stadium, aber Diamanten bieten eine vielversprechende Möglichkeit, die Quanteneigenschaften von Stickstoffatomen zu isolieren und zu nutzen.

Mehr Geschäftstechnologie:

Aber im Moment konzentriert sich Opsydia auf das Diamantenverifizierungsgeschäft, und das ist laut Edahn Golan, einem in Israel ansässigen Berater der Diamantenindustrie, ein guter Ort dafür.

„Es gibt eine wachsende Bewegung, Diamanten unparteiisch zu verfolgen“, sagt er.

„Zu diesem Zeitpunkt ist keines der Systeme perfekt, da von der Mine bis zum Lager noch nichts vollständig implementiert ist.“

Laut Herrn Golan wird sich die digitale Ledger-Technologie Blockchain in der Schmuckindustrie weiter verbreiten.

Er sagt, dass sich die Verifizierungsmethoden weiterentwickeln werden, da Bergleute daran interessiert sind, ihre Diamanten von in Fabriken hergestellten zu unterscheiden, und Verbraucher wissen möchten, dass ihr Schmuck aus ethisch vertretbaren Quellen stammt.

„Wenn ich in Ihr Juweliergeschäft in der Main Street USA gehe und frage: ‚Können Sie garantieren, dass dieser besondere Diamant, den Sie mir anbieten, ethisch vertretbar ist?‘ – und du blinzelst – du hast ein Problem“, sagt er.