Koncem 19. a začátkem 20. století došlo v přírodních vědách k významným objevům. S vyspělostí gemologie se studium umělého vylepšování přírodních drahých kamenů za účelem zvýšení jejich hodnoty stalo samostatnou disciplínou.

Lidské chápání se dostalo na atomární úroveň a k vysvětlení barvy, průhlednosti a dalších fyzikálních vlastností drahých kamenů se používala struktura minerálů a dokonce i kvantová teorie. Analýza původu barev minerálů a drahých kamenů se přesunula z makroskopické do mikroskopické oblasti a do optimalizace drahých kamenů se zavedly nové techniky, zařízení a metody z různých příbuzných oborů.

V roce 1904 představil americký badatel M. Beuer stav optimalizace drahých kamenů na počátku 20. století a ve své knize "Drahé kameny" poskytl některé cenné podrobné informace. V knize popsal metody zahřívání, které umožňují vyblednutí kouřového křišťálu a zirkonu a přeměnu ametystu na citrín, žlutého topazu na růžový a růžového chalcedonu na červený.

V roce 1958 zahájila pekingská továrna na nefrit výzkum technologie barvení achátů, dokončila pokusy s barvením achátů na červenou, zelenou, modrou a černou barvu a zahájila sériovou výrobu. Po roce 2000 se na domácím trhu začaly objevovat vysokoteplotní a vysokotlaké diamanty měnící barvu, difúzní safíry s beryliem, montované nefrity a montované nefrity. Moderní výzkum optimalizace drahých kamenů má čtyři významné charakteristiky.

(1) Použití metod ozařování při optimalizaci drahých kamenů.

Rentgenové záření, záření γ a mnoho radioaktivních metod poskytlo novou oblast pro optimalizaci zpracování drahých kamenů ve fyzice. Ozářené drahé kameny jsou na trhu stále běžnější.

V roce 1904 W. Crookes ve Velké Británii ozářil diamanty radiem jako médiem, čímž je změnil na zelené. Doelter v roce 1909 upozornil, že některé barvy vzniklé radioaktivním zářením mohou při silném světle ztrácet svou barvu; bezbarvý fluorit lze ozářit tak, že se stane fialovým, a růžový topaz lze ozářit tak, že se stane snadno vybledajícím oranžovožlutým, přičemž také zmínil, že zahřívání může podpořit vyblednutí.

V posledních letech se objevily nové metody ozařování, které umožňují kontrolovat barvu výrobků, například měnit diamanty na žluté, růžové nebo modré a měnit bezbarvé krystaly na kouřové nebo fialové pomocí ozařování. Rozšířily se typy drahých kamenů, které lze ozařováním upravovat, jako je turmalín, akvamarín, beryl, živec, kalcit a spodumen, které lze rovněž použít ke změně barvy drahých kamenů.

(2) Aktualizace metod tepelné úpravy

V roce 1976 se poloprůhledný mléčně bílý korund z Geudy na Srí Lance díky metodám tepelné úpravy změnil na nádherný modrý safír. Tento úspěch v oblasti optimalizace úpravy drahých kamenů vlil do metod tepelné úpravy novou vitalitu. Ta se poté rozšířila na metody tepelného zpracování bezbarvých nebo světle zbarvených safírů, aby se změnily na žluté, oranžově žluté atd. a na difuzní metody pro přidání barvy nebo vytvoření efektu hvězdného světla.

V roce 1979 Thajci zvládli technologii tepelného zpracování rubínů a safírů s komerční hodnotou, čímž se z matně zbarvených safírů staly krásné modré safíry. Většina rubínů a safírů na trhu je produktem tepelného zpracování. Tepelné zpracování lze použít téměř na všechny typy drahých kamenů a řízením různých oxidačně-redukčních podmínek lze účinně zlepšit barvu drahých kamenů.

V posledních letech dochází každé 2〜3 roky k průlomovému pokroku ve výzkumu drahých kamenů na mezinárodní úrovni, což vede k tomu, že se na trhu objevují 75% barevné drahé kameny, přičemž jevy, jako je korundový rubín a korundový safír, jsou kolem 80% uměle optimalizovány.

(3) Kombinované použití více léčebných metod

V procesu optimalizace drahých kamenů se často používá více metod úpravy, aby se zlepšila kvalita drahých kamenů. Například jadeit se bělí, plní a barví, což je běžně známo jako výrobky třídy B nebo C. Celý tento proces mění jak strukturu a průhlednost jadeitu, tak i jeho barvu; difuzní metody se běžně používají u safírů, topazů, turmalínů a dalších drahých kamenů ke zlepšení jejich barvy, ale hloubka jedné difúze je velmi malá, proto se často používá více difuzních úprav k posílení koncentrace a hloubky barvy drahých kamenů; plnicí úprava se běžně používá u strukturně volného tyrkysu, ale během plnicí úpravy se také barví, což zvyšuje jak barvu, tak stabilitu drahého kamene.

(4) Neustále se objevují nové metody pro barevné zvýraznění drahých kamenů.

Nové metody a technologie pro barvení drahých kamenů se neustále objevují, rychle se vyvíjejí, jsou stále dokonalejší a často se mění.

Renovace starých metod a vznik nových metod představují nové charakteristiky optimalizační úpravy drahých kamenů v tomto období. Při pohledu na současný stav výzkumu v oblasti umělé optimalizační úpravy drahých kamenů ve světě lze vysledovat tři vývojové trendy optimalizační úpravy drahých kamenů:

① Výzkum a výroba umělé optimalizační úpravy drahých kamenů postupně získaly stejně důležité postavení jako identifikace a zpracování drahých kamenů. Postupně také přibývá typů a odrůd vylepšení drahých kamenů, protože mohou zmírnit rozpor mezi poptávkou lidí po přírodních drahých kamenech a jejich skutečnou nabídkou; na druhé straně zvýšení estetické a ekonomické hodnoty drahých kamenů umělými prostředky může také přinést značný ekonomický prospěch a podpořit rozvoj trhu se šperky.

② Použití nejmodernějších analytických technik posiluje teoretický výzkum krystalové struktury, krystalové chemie a mechanismů způsobujících barvu drahých kamenů a poskytuje teoretický základ pro umělou optimalizaci drahých kamenů.

③ Rozsah objektů pro umělou optimalizační úpravu drahých kamenů se značně rozšířil a zahrnuje téměř všechny odrůdy drahých kamenů. V posledních letech se na šperkařském trhu objevila bohatá rozmanitost barevných odrůd drahých kamenů, která do značné míry těží ze zdokonalení technologií a postupů umělé optimalizační úpravy.

Od 21. století se rozšiřují prostředky a metody optimalizace drahých kamenů. Lidé mohou mimo jiné proměnit zelený beryl v modrý akvamarín, bezbarvý topaz v modrý topaz a bezbarvé diamanty ve žluté, zelené, modré a růžové diamanty. V poslední době se stala populární technologie přeměny nekvalitního korundu na modré nebo oranžové safíry pomocí tepelné úpravy. Uvádí se, že 80% barevných drahých kamenů prodávaných na mezinárodním trhu bylo optimalizováno a optimalizace typů korundů, jako jsou rubíny a safíry, přesahuje 80%. Některé vylepšené drahé kameny mají stabilní barvy, které se v průběhu času nemění, a jsou uznávány jako rovnocenné přírodním produktům.

Optimalizované drahé kameny sice přinesly na trh prosperitu, ale také negativní dopady. Někteří obchodníci klamou spotřebitele tím, že vydávají optimalizované drahé kameny za přírodní, což mezi spotřebiteli vyvolává paniku ohledně trhu se šperky. Proto je nutné posílit řízení prodejců a optimalizovaných drahých kamenů, přísně pojmenovávat drahé kameny na trhu podle národních norem a označovat optimalizované drahé kameny, aby se získala důvěra spotřebitelů a podpořil zdravý rozvoj trhu se šperky.