พลอยสังเคราะห์และพลอยเลียนแบบ

เพชรถูกปลูกด้วยสองเส้นทาง การปลูกแบบ ความดันสูงอุณหภูมิสูง (HPHT) เลียนสภาวะในชั้นเนื้อโลก คาร์บอนกับเมล็ดเพชรเล็กๆ วางอยู่ในตัวทำละลายโลหะหลอมเหลว ซึ่งมักเป็นเหล็ก นิกเกิลหรือโคบอลต์ ภายในเครื่องอัดแบบสายพาน แบบลูกบาศก์หรือแบบทรงกลมผ่าซีก การปลูกเกรดอัญมณีทำที่ราว 5–6 GPa และ 1,300–1,600 °C ที่ General Electric นั้น Tracy Hall สังเคราะห์ได้สำเร็จอย่างทำซ้ำได้เมื่อ 16 ธันวาคม 1954 ด้วยเครื่องอัดสายพานที่ใช้แกรไฟต์กับตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กซัลไฟด์ที่ราว 7 GPa และ 1,600 °C และทีมตีพิมพ์ใน Nature ในปี 1955 นักวิจัยของบริษัท ASEA ในสวีเดนทำเพชรได้ตั้งแต่ปี 1953 แต่ไม่ได้รายงานไว้ในตอนนั้น เครดิตของการสังเคราะห์ครั้งแรกจึงยังเป็นที่ถกเถียง ต่อมา Herbert Strong และ Robert Wentorf แห่ง General Electric ปลูกผลึกคุณภาพอัญมณีใหญ่ถึง 6 mm ได้ โดยใช้เวลาหลายวัน

การพอกพูนด้วยไอเคมี (CVD) สร้างเพชรขึ้นจากแก๊ส ไฮโดรเจนที่มีไฮโดรคาร์บอนปนอยู่เล็กน้อย โดยทั่วไปมีมีเทนต่ำกว่า 10% ถูกกระตุ้นให้เป็นพลาสมาที่ราว 20–500 mbar และคาร์บอนจะเกาะลงทีละชั้นบนแผ่นเมล็ดซึ่งรักษาอุณหภูมิไว้ที่ 600–1,200 °C ผลึก CVD มักโตออกมาสีออกน้ำตาลและมักถูกนำไปปรับปรุงด้วย HPHT หลังการปลูก

ทั้งสองเส้นทางให้เพชรจริง ตั้งแต่กรกฎาคม 2019 GIA ออกใบรายงาน Laboratory-Grown Diamond Report ซึ่งระบุวิธีการปลูกไว้ด้วย

สี่วิธีผลิตพลอยสีสังเคราะห์แทบทั้งหมด การหลอมด้วยเปลวไฟ ซึ่งนักเคมีชาวฝรั่งเศส Auguste Verneuil ประกาศในปี 1902 ปล่อยผงอะลูมิเนียมออกไซด์ผสมสารให้สีผ่านเปลวไฟออกซิเจนกับไฮโดรเจนลงบนแท่นรองที่หมุนอยู่ ซึ่งมันจะก่อตัวเป็นผลึกทรงกระบอกที่เรียกว่า บูล นี่เป็นวิธีที่ถูกที่สุดและยังเป็นที่มาของทับทิมกับแซปไฟร์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่ พลอย Verneuil แสดงริ้วโค้งและฟองแก๊สทรงกลม ซึ่งไม่ปรากฏทั้งคู่ในคอรันดัมธรรมชาติ

การดึงผลึกแบบ Czochralski ที่ Jan Czochralski พัฒนาขึ้นในปี 1918 ดึงผลึกขึ้นจากของหลอมเหลวบนเมล็ดที่หมุนอยู่ และให้บูลขนาดใหญ่ที่สะอาดของแซปไฟร์สังเคราะห์ อเล็กซานไดรต์และอิตเทรียมอะลูมิเนียมการ์เนต (YAG)

การปลูกด้วยฟลักซ์ ละลายส่วนผสมในตัวทำละลายหลอมเหลวอย่างลิเทียมโมลิบเดต ซึ่งตกผลึกอย่างช้าๆ ที่อุณหภูมิต่ำกว่าวิธีที่ใช้ของหลอมเหลว Richard Nacken ปลูกมรกตสังเคราะห์ที่เจียระไนได้เป็นรายแรกในกลางทศวรรษ 1920 IG Farben ขาย Igmerald ตั้งแต่ปี 1935 Carroll Chatham ผลิตมรกตตั้งแต่ปี 1941 และโรงงานฝรั่งเศสของ Pierre Gilson ครองผลผลิตโลกราว 95% ในกลางทศวรรษ 1970 พลอยจากฟลักซ์มีแผ่นแพลทินัมจากเบ้าหลอมและรอยนิ้วมือที่อุดด้วยฟลักซ์

การปลูกแบบไฮโดรเทอร์มอล ตกผลึกอัญมณีจากน้ำร้อนความดันสูงในหม้อความดันที่ปิดสนิท Johann Lechleitner นำมาใช้กับมรกตราวปี 1960 และแผนก Linde ของ Union Carbide เปิดเผยกระบวนการของตนในสิทธิบัตรไม่นานหลังจากนั้น มรกตไฮโดรเทอร์มอลแสดงลายเกรนรูปหัวลูกศรและสปิคูลหัวตะปู

ตัวเลียนแบบลอกเฉพาะรูปลักษณ์ ไม่ใช่อัตลักษณ์ คิวบิกเซอร์โคเนีย (CZ) ซึ่งเป็นเซอร์โคเนียมออกไซด์ที่ทำให้เสถียรด้วยอิตเทรียมหรือแคลเซียมออกไซด์ เป็นตัวเลียนแบบเพชรที่พบบ่อยที่สุด นักวิจัยที่ Lebedev Physical Institute ในมอสโกพัฒนาวิธีหลอมแบบสกัลล์เมลติงที่ทำให้มันใช้งานได้จริง และตีพิมพ์เรื่องนี้ตั้งแต่ปี 1973 ตามด้วยการผลิตเชิงพาณิชย์ในปี 1976 CZ มีดรรชนีหักเห 2.15–2.18 เทียบกับ 2.42 ของเพชร มี การกระจายแสง (การแยกแสงขาวออกเป็นสีในสเปกตรัม) แรงกว่าที่ 0.058–0.066 และความแข็งโมส์ 8–8.5 ความถ่วงจำเพาะของมันที่ 5.6–6.0 เทียบกับ 3.52 ของเพชร หมายความว่า CZ หนักกว่าเพชรขนาดเท่ากันอยู่มาก

มอยส์ซาไนต์สังเคราะห์ ซึ่งเป็นซิลิคอนคาร์ไบด์ เข้าสู่ตลาดเครื่องประดับในปลายทศวรรษ 1990 และเป็นตัวเลียนแบบที่ใกล้เคียงที่สุด ดรรชนีหักเหของมันคือ 2.648 และ 2.691 การกระจายแสง 0.104 และความแข็ง 9¼ สมบัติทางความร้อนของมันใกล้เคียงเพชรมากพอที่หัววัดความร้อนจะตอบสนองต่อมันราวกับว่าเป็นเพชร GIA พบว่าตัวอย่าง 13 จาก 23 ชิ้นของตนนำไฟฟ้า ซึ่งเป็นสิ่งบ่งชี้แต่ไม่เคยเป็นข้อชี้ขาด มันหักเหแสงสองแนว รอยต่อของเหลี่ยมจึงดูซ้อนกันใต้กำลังขยาย แม้จะต้องเอียงพลอยจึงจะเห็น

ตัวเลียนแบบรุ่นเก่ายังหลงเหลืออยู่ในเครื่องประดับวินเทจ รูไทล์สังเคราะห์เข้าสู่ตลาดในปี 1948 สตรอนเชียมไทเทเนต ในปี 1955 YAG ในปี 1968 และ แกโดลิเนียมแกลเลียมการ์เนต (GGG) ในปี 1975 GIA ยังจัดแก้วและเพทายไร้สีไว้ในกลุ่มวัสดุที่ขายเพื่อใช้แทนเพชร

พลอยประกอบ หรือพลอยที่ประกอบขึ้น คือวัสดุตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปที่ติดกาวหรือหลอมรวมกันในรูปของอัญมณีเม็ดเดียว GIA นิยาม ดับเบลต ว่าเป็นสองส่วนที่ต่อกัน และ ทริปเลต ว่าเป็นสามส่วน หรือสองส่วนที่คั่นด้วยชั้นซีเมนต์ที่มีสี

พลอยที่ประกอบขึ้นไม่ได้เป็นของเลียนแบบเสมอไป โอปอลมีค่ามักเกิดเป็นชั้นบางเกินกว่าจะฝังตัวเรือนได้ ดับเบลตโอปอลจึงติดแผ่นโอปอลเข้ากับฐานสีเข้มที่เป็นโอนิกซ์ พลาสติกหรือเนื้อแม่ธรรมชาติ ส่วนทริปเลตโอปอลเพิ่มโดมใสของผลึกหิน แก้ว พลาสติกหรือคอรันดัมสังเคราะห์ ซึ่งปกป้องโอปอลบางๆ และขยายสีของมัน แบบอื่นมีไว้เพื่อลวง ดับเบลตที่มีการ์เนตอยู่ด้านบนหลอมแผ่นการ์เนตแดงบางๆ เข้ากับฐานแก้วสี ทำให้ส่วนมงกุฎมีผิวที่แข็งกว่า วาวกว่า และมีมลทินอย่างพลอยธรรมชาติ ส่วนดับเบลตแซปไฟร์จับคู่มงกุฎธรรมชาติกับส่วนก้นสังเคราะห์

พลอยประกอบเผยตัวที่รอยต่อ นักอัญมณีศาสตร์จะมองไปตามขอบเอวและจากด้านข้างเพื่อหาระนาบรอยแยก ฟองที่ติดอยู่ในซีเมนต์ และความวาวที่เปลี่ยนไประหว่างส่วนมงกุฎกับส่วนก้น Federal Trade Commission ของสหรัฐกำหนดว่าพลอยที่ทำจากวัสดุอัญมณีซึ่งยึดด้วยสารอุดอย่างแก้วตะกั่ว ต้องไม่ถูกขายภายใต้ชื่ออัญมณีธรรมดา

อัญมณีศาสตร์มาตรฐานยังคงระบุพลอยสีสังเคราะห์ส่วนใหญ่ได้จากมลทินของมัน ได้แก่ เส้นริ้วโค้งและฟองแก๊สในคอรันดัมที่หลอมด้วยเปลวไฟ แผ่นแพลทินัมและรอยนิ้วมือของฟลักซ์ในพลอยที่ปลูกด้วยฟลักซ์ และลายเติบโตรูปตัววีในมรกตไฮโดรเทอร์มัล ส่วนเพชรที่ปลูกในห้องปฏิบัติการยากกว่า เพราะมันเป็นเพชรจริง

ห้องปฏิบัติการอาศัยการถ่ายภาพการเปล่งแสงและสเปกโทรสโกปี DiamondView ซึ่งกลุ่มวิจัยเพชรของ De Beers สร้างขึ้น อาบพลอยด้วยแสงอัลตราไวโอเลตที่ต่ำกว่า 225 nm และถ่ายภาพการเรืองแสง ซึ่งแสดงแผนผังโครงสร้างการเติบโต ผลึก HPHT แสดงการจัดเรียงของภาคการเติบโตแบบคิวบอกทาฮีดรัล ส่วนผลึก CVD แสดงชั้นการเติบโตขนานที่ละเอียด ใต้โพลาไรเซอร์ไขว้ การไม่มีความเค้นเป็นสัญญาณที่หนักแน่นของการเติบโตแบบ HPHT ขณะที่เพชร CVD แสดงรูปแบบความเค้นที่เป็นเอกลักษณ์ สเปกโทรสโกปี การเปล่งแสงด้วยแสง ซึ่งทำที่อุณหภูมิไนโตรเจนเหลว บันทึกการเปล่งแสงจากความบกพร่องระดับร่องรอย คู่พีคซิลิคอน-ช่องว่างที่ 736.6 และ 736.9 nm ชี้ไปที่การเติบโตแบบ CVD แม้ GIA จะรายงานว่าพบในของสังเคราะห์แบบ HPHT เป็นครั้งคราวด้วย ส่วนพีคที่เกี่ยวกับนิกเกิลชี้ไปที่การเติบโตแบบ HPHT วัสดุ CVD รุ่นใหม่มีซิลิคอนน้อยลง ตัวบ่งชี้นั้นจึงอ่อนกำลังลง

พลอยเม็ดเล็กที่เรียกว่า เมลี ถูกคัดกรองเป็นจำนวนมาก เครื่อง iD100 ของ GIA ทดสอบเพชรไร้สีถึงเกือบไร้สีทั้งที่ร่วงและที่ขึ้นตัวเรือนแล้ว ขนาดตั้งแต่ 0.9 mm (ราว 0.005 ct) ขึ้นไป ในเวลาไม่ถึงสองวินาที และให้ผลว่า “pass” หรือ “refer” GIA ระบุว่าไม่มีเครื่องคัดกรองที่เร็วและต้นทุนต่ำเครื่องใดระบุเพชรที่ปลูกในห้องปฏิบัติการได้ทุกเม็ด พลอยที่ถูกส่งต่อจึงต้องไปที่ห้องปฏิบัติการ GIA สลักคำว่า “Laboratory-Grown” ไว้บนขอบเอวของเพชรปลูกทุกเม็ดที่ตนออกใบรายงานให้

ราคาเพชรที่ปลูกในห้องปฏิบัติการลดลงอย่างมาก เมื่อผู้ผลิตเรียนรู้ที่จะปลูกพลอยได้เร็วขึ้นและในปริมาณมากขึ้น De Beers ประกาศเมื่อ 8 พฤษภาคม 2025 ว่าจะปิดแบรนด์เครื่องประดับ Lightbox ของตน รายงาน Diamond Report ของบริษัทระบุการลดลงของราคาขายส่งไว้ที่ 93% นับตั้งแต่ปี 2020 และราคาขายส่งเฉลี่ยของเพชรปลูกไว้ที่ราว 100 ดอลลาร์สหรัฐต่อกะรัต Lightbox เปิดตัวในปี 2018 ที่ราคาคงที่ 800 ดอลลาร์สหรัฐต่อกะรัต

พลอยราคาถูกขายได้ในปริมาณมากโดยไม่ได้กินมูลค่าไป งานวิจัยของ De Beers ที่เผยแพร่ในเดือนมิถุนายน 2026 พบว่าราคาค้าปลีกที่ลดลงทำให้ส่วนแบ่งของมูลค่าการขายที่เพชรปลูกครองอยู่ถูกกดไว้ ขณะที่การใช้จ่ายเฉลี่ยต่อชิ้นสำหรับเครื่องประดับเพชรธรรมชาติเพิ่มขึ้นเป็น 4,063 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025 จาก 3,242 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2023

ผลผลิตพลอยก้อนลดลงในช่วงเดียวกัน ตัวเลขของ Kimberley Process ระบุผลผลิตพลอยก้อนของโลกไว้ที่ 98,824,642.80 กะรัตในปี 2025 มูลค่า 9.23 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ลดลงจาก 107,903,014.19 กะรัตในปี 2024 นับเป็นปีแรกในชุดข้อมูลของ Kimberley Process ที่ต่ำกว่า 100 ล้านกะรัต US Geological Survey รายงานว่าภาวะขาลงของตลาดเพชรธรรมชาติ ซึ่งเริ่มต้นในต้นปี 2023 กระทบกลุ่มระดับล่าง (หนึ่งกะรัตหรือน้อยกว่า) ของตลาดเชิงพาณิชย์เป็นพิเศษ

Jewelry Guides ของ US Federal Trade Commission นิยามเพชรว่าเป็นแร่ที่ประกอบด้วยคาร์บอนบริสุทธิ์เป็นแก่นสาร ตกผลึกในระบบไอโซเมตริก ซึ่งเป็นนิยามที่ครอบคลุมพลอยที่ปลูกในห้องปฏิบัติการด้วย ผู้ขายต้องใส่คำขยายที่เด่นชัดเท่ากันกำกับคำนี้ไว้ โดยใช้ “laboratory-grown” “laboratory-created” “[ชื่อผู้ผลิต]-created” หรือถ้อยคำทำนองนั้น มาตรา 23.12(c)(3) อนุญาตให้ใช้ “cultured” เฉพาะเมื่อมีคำขยายเช่นนั้นกำกับอยู่ติดกันทันที ตัวเลียนแบบต้องเรียกว่า “imitation” หรือ “simulated” และ “faux” ไม่ถือเป็นการเปิดเผยที่เพียงพอ แนวปฏิบัตินี้แก้ไขครั้งล่าสุดในปี 2018

World Jewellery Confederation (CIBJO) เข้มงวดกว่า Diamond Blue Book ของ CIBJO อนุญาตเพียง “synthetic” “laboratory-created” หรือ “laboratory-grown” ถือว่าทั้งสามคำเป็นคำพ้องที่ห้ามย่อ และห้าม “cultured” “cultivated” “real” “genuine” “natural” “gem” และ “gemstone” ไม่มีประมวลใดที่ใช้ได้ทั่วโลก สิ่งที่ FTC อนุญาตในสหรัฐอเมริกา CIBJO ห้าม เมื่อ 7 กันยายน 2026 คณะกรรมการของ CIBJO เสนอแนะให้แก้ไข Blue Books เพื่อให้ใช้ “synthetic” เป็นคำที่ชัดเจนที่สุดสำหรับผู้อ่านระหว่างประเทศ นั่นเป็นข้อเสนอแนะ ไม่ใช่ข้อห้าม “laboratory-grown” ยังคงอยู่ใน Diamond Blue Book ฉบับปัจจุบัน

ห้องปฏิบัติการก็เปลี่ยนถ้อยคำของตนเช่นกัน GIA เปลี่ยน Synthetic Diamond Grading Report ของตนเป็น Laboratory-Grown Diamond Report เมื่อ 1 กรกฎาคม 2019 และเมื่อ 2 มิถุนายน 2025 ก็ประกาศว่าจะเลิกจัดเกรดเพชรปลูกด้วยมาตราสี D ถึง Z และมาตราความสะอาด Flawless ถึง I3 โดยให้เหตุผลว่ามากกว่า 95% ของเพชรเหล่านั้นตกอยู่ในช่วงที่แคบ และตั้งแต่ 1 ตุลาคม 2025 ก็บรรยายเพชรเหล่านั้นว่าเป็น “premium” หรือ “standard” แทน