Мог ли пластик изготавливаться в средневековье?

Что такое "пластик"?

Слово «пластик» изначально означало «гибкий и легко поддающийся обработке». Только недавно оно стало названием категории материалов, называемых полимерами. Слово «полимер» означает «состоящий из многих частей», а полимеры состоят из длинных цепочек молекул. Полимеров в природе предостаточно. Целлюлоза, материал, из которого состоят клеточные стенки растений, является очень распространенным природным полимером.

За последние полтора века люди научились производить синтетические полимеры, иногда используя природные вещества, такие как целлюлоза, но чаще используя большое количество атомов углерода, содержащихся в нефти и других ископаемых видах топлива. ( Источник )

Когда вы говорите «пластик», я предполагаю, что на самом деле вы имеете в виду промышленные полимеры. Я собираюсь намеренно отделить это от синтетических полимеров, что было бы трудно рационализировать и, я подозреваю, было бы ненужным. Продолжать...

Природные полимеры существуют, и поэтому, используя их, «пластик» не только вполне может быть доступен средневековым алхимикам — он у них был.

Полимеры бывают двух видов: синтетические и натуральные. Синтетические полимеры получают из нефтяного масла и производят ученые и инженеры. Примеры синтетических полимеров включают нейлон, полиэтилен, полиэстер, тефлон и эпоксидную смолу. Природные полимеры встречаются в природе и могут быть извлечены. Часто они на водной основе. Примерами встречающихся в природе полимеров являются шелк, шерсть, ДНК, целлюлоза и белки. ( Источник )

Из того же источника мы узнаем, что пектин и, что более важно, каучук также являются природными полимерами, которые могли быть доступны средневековым людям (с небольшой помощью хороших океанских кораблей).

Стоит указать немного на «реальность», чтобы получить ответ.

• Все технологии стоят на вершине пирамиды знаний и опыта. То, что вы в основном просите нас сделать, это указать, насколько эта вершина этой пирамиды может быть оттянута «назад во времени». Честная реальность такова, что «не очень», и чем дальше вы хотите ее отодвинуть, тем менее реалистичной она будет. Тем не менее, мы должны искать приостановку неверия, что-то просто «достаточно реальное», чтобы вы могли рассказать крутую историю. ¹ Это важно, поскольку вы хотите, чтобы полимеры производились в эпоху средневековья, вам придется игнорировать то, как на самом деле разыгрывалась история и почему.

• 99,99% всех технологий, которыми мы пользуемся сегодня, были изобретены за последние 150 лет. Вы очень много пытаетесь преодолеть, скажем так, инерции инноваций. Я просто указываю, что вам нужно быть готовым махать рукой или игнорировать вещи, чтобы рационализировать то, что вы хотите. И чем дальше вы хотите оттянуть его, тем больше вам придется махать рукой или игнорировать.

Хорошо, теперь вернемся к нашей регулярной программе

Вот как появился первый «пластик»:

В 1862 году Александр Паркс представил на Лондонской международной выставке первый в мире искусственный пластик. «Паркезин», как его называли, продавался как альтернатива слоновой кости и рогу, которые Паркс обнаружил, пытаясь разработать синтетический заменитель шеллака для гидроизоляции.

Хотя продукт не имел коммерческого успеха, Parkesine стал важным первым шагом в разработке искусственного пластика. Этот материал не начал по-настоящему демонстрировать свою потенциальную ценность и разнообразие применений, пока Джон Уэсли Хаятт в Олбани, штат Нью-Йорк, не открыл способ производства улучшенной версии паркезина, более известного как целлулоид. ( Источник )

И немного расширить...

Первый синтетический полимер был изобретен в 1869 году Джоном Уэсли Хаяттом, вдохновленным предложением нью-йоркской фирмы в размере 10 000 долларов каждому, кто сможет заменить слоновую кость. Растущая популярность бильярда привела к сокращению запасов натуральной слоновой кости, получаемой путем забоя диких слонов. Обработав целлюлозу, полученную из хлопкового волокна, камфорой, Хайатт открыл пластик, которому можно было придать различные формы и имитировать природные материалы, такие как панцирь черепахи, рог, лен и слоновая кость. ( Источник )

Это очень важный пункт остановки. Если Parkesine или целлулоид решат вашу проблему, вы как Флинт. ² Причина в том, что, поскольку они получены естественным путем, объяснение открытия этих процессов намного проще, чем объяснение синтетических полимеров.

Синтетические полимеры на самом деле не были чем-то вроде того, что мы знаем о пластмассах сегодня, пока незадолго до Второй мировой войны не был разработан нейлон (синтетический шелк). Я хочу, чтобы вы подумали обо всей химии, имевшей место между 1862 и 1935 годами. Она включает в себя всю промышленную революцию, и немаловажно взять всего лишь кусочек и выяснить, как сделать так, чтобы этот кусок произошел на 1400 лет раньше. Помните, что я говорил о той пирамиде.

Следовательно, я думаю, что собираюсь пропустить выяснение того, как создавать синтетические пластмассы, а это означает, что технически я не ответил на ваш вопрос, потому что я не объясняю, как раннесредневековая Европа могла обнаружить и химически манипулировать сырой нефтью более чем тысячелетие назад. до того, как это произошло на самом деле. Я думаю, что натуральные вещества приведут вас туда, куда вы хотите ( проклиная средневековую Европу с искусственными полимерами задолго до того, как они были готовы... ).

Я также полностью проигнорирую ваши второй, третий и четвертый вопросы. Пожалуйста, помните, что задав более одного вопроса, вы проголосуете за закрытие вопроса (VTC: требуется больше внимания). Вы должны удалить свой последний абзац и выяснить, как задать его как один вопрос в новом посте. Мне кажется, вы обнаружите множество потенциальных применений полимеров, изготовленных в средневековой Европе, особенно после того, как вы определились с тем, какой пластик вы действительно будете иметь.

_{¹  Если вы когда-нибудь смотрели « Тайны Мердока », вы точно поймете, что я имею в виду. Одна из многих предпосылок шоу - "что, если?" компонент того, что главный герой Уильям Мердок участвовал во многих известных изобретениях и открытиях того времени. О, они берут возмутительную лицензию на историю — но кого это волнует? Забавно наблюдать, как они вплетают эти открытия в альтернативную историю, где Мердок кажется магнитом для них всех. К чему эта сноска? Чтобы напомнить вам, что не стоит слишком серьезно относиться к тому, чтобы быть «максимально близким к реальной жизни». История и наука — это инструменты для писателя и создателя мира, а не ограничения.}

_{²  «Как Флинт» — прекрасная фраза, предполагающая безупречное и, казалось бы, простое включение в сложную ситуацию или трудное место. Это происходит из фильма «Как Флинт» (1967) с несравненным Джеймсом Коберном в главной роли. Большинство детей в наши дни, вероятно, сожгли бы этот фильм из-за его взгляда на отношения между мужчиной и женщиной в духе 60-х годов (мало чем отличается от сноса статуй...), но если вы готовы смириться с этим и заглянуть в прошлое, ну, в прошлое, вы получите массу удовольствия от просмотра фильма.}

Easy peasy (слегка читерский). Все, что им нужно, это корова, запас лимонов или белого уксуса, если вам холодно, и огонь.

Классный эксперимент, который можно провести с детьми, — сделать пластик из молока; нужно просто нагреть молоко с кислотой, пока казеин не превратится в полимеры, потом высушить.

Это химический эксперимент с полимерами. Полимеры – это молекулы, которые образуют правильную цепочечную структуру. Молоко содержит молекулы белка под названием казеин. Во время этой реакции между теплым молоком и кислотой молекулы казеина разворачиваются и образуют длинные цепи, называемые полимерами. Полимер можно формовать и формовать, что делает его пластиком. В этом случае он называется казеиновым пластиком или молочным пластиком из-за типа молекул, которые создали пластик.

https://www.steampoweredfamily.com/activities/make-plastic-from-milk/

Любой алхимик мог бы создать нитроцеллюлозу, одной из форм которой является целлулоид — старейший коммерческий пластик, — если бы только он знал, как это сделать. В реальном мире это было обнаружено в 19 веке, но все необходимые материалы (азотная и серная кислоты и целлюлоза в виде хлопка или льна) были доступны к 13 веку (возможно, раньше).

Целлулоид — универсальный материал: в тонких листах его можно сделать прозрачным, в более тяжелых лепных украшениях он естественно цвета слоновой кости, но его можно красить (красителями, которые также не были доступны до середины 19 века). Его единственный существенный недостаток в том, что он легко воспламеняется, но при правильном изготовлении не намного сильнее, чем легкая бумага.

Коллодий производится так же, но имеет несколько более высокий уровень нитрования; он растворяется в растворителях, которые знали алхимики (эфир и этанол), и может использоваться в качестве покрытия или клея.

Третья форма - пироксилин; полностью азотированный, он почти так же легко воспламеняется, как порох, и производит гораздо больше газа, а также ускоряет горение под давлением, что делает его более эффективным топливом (но требует гораздо более прочных орудийных стволов. Немного уговорив, его также можно убедить взорвать.

Все три из них сделаны всего из трех простых ингредиентов: азотной кислоты, серной кислоты и хлопка или льна.

Единственный синтетический пластик, который можно было изготовить в средневековый период с использованием только доступной в то время технологии, — это галалит (также известный как эриноид, аладдинит, казолит и лактолоид).

Галалит можно сделать, используя только обезжиренное молоко, уксус и краситель, которые были доступны в средневековый период.

Эта ссылка описывает, как можно сделать галалит, используя только молоко, уксус, краситель и низкотемпературное пламя.

В этом предыдущем вопросе Worldbuilding Stack Exchange говорится, какие красители были доступны средневековому крестьянину. Торф и аммиак могут дать оранжевый цвет, вайда — синий, а лишайники — зеленый.

Однако существуют существенные ограничения на использование галалита. Галалит можно сделать только в форме маленьких пуговиц, а не полноразмерных фигурок. Он также пористый, хрупкий и термореактивный (это означает, что его нельзя расплавить и изменить форму). Кроме того, использование молока и уксуса (в то время ценившихся ингредиентов для приготовления пищи) в качестве материалов было бы легко сочтено расточительным.

Вот как выглядят кнопки Галалит:

Пластик : существительное.
синтетический материал, изготовленный из широкого спектра органических полимеров, таких как полиэтилен, ПВХ, нейлон и т. д., которому можно придать форму в мягком состоянии, а затем установить в жесткую или слегка эластичную форму.

Вот некоторые пластмассы, которые настолько легко сделать, что люди делали их еще до появления письменной истории:

СЫР
На самом деле нет. Обратите внимание на характеристики: это промышленный продукт.
Можно формовать.
Может устанавливаться в формы различной твердости.
Можно даже нагреть, чтобы высвободить форму (расплавиться), и снова затвердеть при охлаждении.
Сыр ЭТО ПЛАСТИК!
... и производился как минимум последние 3200 лет . Требуемый технический уровень: каменный век, самое большее ранние домашние животные, кочующие.

Шеллак:
немного ближе к тому, что вы бы признали пластиком. Его можно получить, соскребая половой пот с самок жуков Лак с деревьев Таиланда.
Этот материал многократно подвергается изменению формы, может затвердевать до твердого глянцевого материала, может быть повторно размягчен и изменен с помощью добавления спирта. Можно сделать лакоподобной краской. Вы даже можете сделать пластинку для фонографа, используя этот материал! ... и используется уже более 3000 лет. Необходимый технический уровень: шимпанзе (то есть довербальный гоминид). Или каменный век, если вы хотите, чтобы алкоголь изменил его.

Есть несколько других кандидатов, но эти самые простые.