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他为人类造出宝石级的钻石,却只得到公司10块钱奖励,还被侵...

已有 653 次阅读 2017-12-4 23:42 |系统分类:人物纪事


钻石恒久远,一颗永流传,它几乎已经成为了永恒爱情最适合的等价物。


然而,电影《血钻》里却揭示着非洲大陆中流传着一句俗语:"如果想长命百岁,那么就别碰钻石。"


这暗示着原本象征纯洁,美好的钻石,早已驱使许多人不择手段去争夺背后巨大的利润,从而染上了血泪。


看过血钻的让天然钻石背负上了道德的压力


当人们为了抢夺天然钻石拼得你死我活的时候,1955年通用电气公司正式向世界宣布他们发明制造钻石的方法。


之后,它赚得盆满钵满的同时,也缓解了这场钻石之争。


可作为人造钻石幕后的功臣、当时公司的小职员霍华德·特雷西·霍尔 ( Howard Tracy Hall)被通用电气抢去了专利而错失了诺贝尔奖。


这位开创了价值数十亿美元的产业的发明家却只得到仅10美元储蓄保证金的“奖励”。


但不服输的他立马跳槽后天才般地创造了另一套更好用的制造工艺,而且还完美地绕过了通用电气所用的专利。



1919年,霍华德·特雷西·霍尔1919年出生于犹他州的奥格登。


在农场长大的他却对科学分外着迷,从小就立志要当一个像爱迪生那样的大发明家。


当还在小学四年级的时候,他就慷慨激昂地宣布自己要为通用电气公司工作。


霍尔所在的University of Utah


与其他人的坎坷求学经历不同,霍尔就是那种一口气就读完博士的人。


他23岁大学毕业,次年获得硕士学位,28岁就在美国著名化学家亨利·艾林的指导下博士毕业。


为了完成儿时的誓言,他几乎放弃了其他就业的机会,只将自己的简历投给了通用电气公司,简称为GE。


凭借着出色的表现,他也如愿以偿地加入了GE,并参与一个代号为“工程超级压力”的项目,其最主要的任务就是制造人造钻石


通用街头电车tram76 (1951)


事实上,当时对人造钻石给予厚望可不只有通用电气公司,几乎所有公司能有这一项技术该有多好。


这一切还得归功于当时垄断了90%钻石的戴比尔斯公司以及它制造了一场史上最大营销骗局


19世纪初,戴比尔斯以钻石是世界最坚硬的石头为噱头,不断营销它是永恒爱情的象征等等。


戴比尔斯


一时之间,钻石热蜂拥而起,只因它满足人们对美好爱情的向往。


但由于天然钻石的稀缺性,使得这个行业供小于求,远远不能满足消费者的需求。


可想而知,若是能发现人造钻石的方法,这背后的商业利润将会有多大。


人们早已开始苦苦寻觅这一种方法,但几乎没有一点儿进展。


这其中霍尔刚加入的这个“工程超级压力”的项目就苦苦寻觅者之一。



起初什么都不熟悉的霍尔一边应付团队死气沉沉的压抑氛围,一边向同事了解人造钻石的相关历史。


原来千百年间,人们对这坚如磐石的石头却一点儿也不了解。


直到1794年,众多科学家们的努力实验下,才最终确定它是一种纯碳


钻石的正八面体晶体结构


原来被捧上天的钻石就是由碳元素组成的、具有立方结构的天然晶体。


它的成份与我们常见的煤、铅笔芯里面的碳成份基本相同。


碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色)。


而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(无色)。


既然如此,那通过高温和高压的过程提出纯碳不就得到了人造钻石了吗?


钻石和石墨的结构


钻石简单的构造原理触发了人们对人造钻石的渴望,但实施起来异常艰难。


几个世纪以来,研究人员尝试了各种巧妙的方法来生产所需的条件。


尽管有人偶尔出了生产一个或多个石头,但是他们的工作从来没有重现过。


回顾这段历史,霍尔的同事还笑称那些所谓生产出的石头可能是某个同情的家伙偷偷地添加到实验中。



霍尔也从同事那儿了解到公司正打算购买一台价值12.5万美元的大型压力机。


一种在狭小的空间内可能产生160万磅每平方英寸压力的机器。


若是这样大的压力都无济于事的话,恐怕这个项目就完蛋了。


可霍尔却寻思着难道之前的实验失败就只是压力不够的问题吗?


霍尔提出的设想


他大量查阅资料后,重新理清思路,好不容易提出了另一个方案,并且方案所需的经费只要1000美元


当他信心满满地将自己的设想报告向公司申请经费的时候,公司一口拒绝了他的要求。


他的上级还特地找他去谈话,劝他不要眼高手低,并再三警告他千万不要上班的时候“不守规矩”,干些其他事情。


霍尔的主管


既然上班时间不能进行实验的话,他就下班之后找来一个很旧的压力泵自己摸索。而这一干就是好几年。


他的决心打动了他认识的一个主管,并说服公司购买他生产所需的昂贵的碳化钴(分散在钴中的碳化钨)。


在几次错误的开始之后,霍尔在1954年12月16日对新设备进行了最后的测试,当时实验室的其他研究人员早已经兴高采烈地去过圣诞假期了。



他却独自一人留在了实验室反复地做实验。


他这几年不断改进之后的压力机,已经能产生高于10GPa的高压和高于2000°C的温度。


他在压机中装了叶蜡石容器,实验过程中石墨溶解在熔融的镍、钴或铁中 。


而这些金属起到“溶剂 - 催化剂 ”的作用,它既溶解碳又加速其转化为金刚石。


一切准备就绪后,实验正式开始。他目不转睛地盯着容器。



当几十颗微小的光芒开始闪烁的时候他的手开始颤抖,心跳加快,很是紧张。


他内心狂喜,立即重复了实验步骤,都得到同样的结果才确定并非偶然事件。


圣诞夜前夕,他激动不已地喊来了另一位同事通用电气化学家休·伍德伯里使用他的设备进行实验。


果不其然,这位同事也成为了第二个制造人造钻石的人。



一周后,霍尔向GE官员汇报了他的结果,他们怀疑霍尔又在信口开河。


但是他们在霍尔离开大楼偷偷进行实验的时候,结果竟也完全是一样的。


1955年2月14日,通用电气公司地借着情人节的势头,宣布自己已经创造了第一颗人造钻石,并在全国各地进行大肆宣传。


然而,宣传中却暗示钻石是在该公司昂贵的成本制作的,也完美地避开了霍尔和他那破旧的设备。



就算出于商业利益对外不将功劳全给霍尔,对内总得给人家的付出一点奖励吧!


可令人大跌眼镜的是,霍尔是得到了一张标着10美元的储蓄保证金


看着这干巴巴的“奖金”,霍尔心里直骂混蛋。


这一次他对这家公司心灰意冷,立马选择辞职跳槽。


不久后,他接受了一所大学的邀请,成为一位化学教授。



来到大学后,霍尔本想继续进一步研究那台压力机,却突然收到了联邦政府的通知。


由于通用电气申请了那台压力机的专利,通知中就禁止霍尔继续研究或谈论制造方法。


这一次他感到非常地耻辱和窝火,心想一定要想办法,好好打他们一次脸。



不出几个月的时间,霍尔就发明了另一种称为四面体压力机的设备,甚至比之前的更容易制造出钻石。


更厉害的是它成功绕过了GE拥有的所有专利,获得了属于自己的专利。


他在众多期刊上发表了他的研究成果,随后还成立了一家非常成功的钻石公司MegaDiamond。



人遗憾的是,他独立构建了一整套完整的高压制造体系,如果不是因为专利记在通用电气的头上,他完全有可能凭着这个发现跻身诺贝尔奖获得者之列。


但他被打压、被轻视后还能创造的人生又怎不是如他制作的钻石一般地绚烂呢?


*参考资料

Howard Tracy Hall.Wikipedia

凯利,杰夫:“为改变世界的发明而获得10美元的科学家”

Maugh II,Thomas H.(2008-07-31): “通用电气化学家发明了在实验室制造钻石的工艺”洛杉矶时报







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1 杨波

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GMT+8, 2017-12-13 09:38

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