Скелет палладиевого небоскреба

Говорят о лучшей альтернативе стали, и одной из тем является «палладиевое стекло». Manhattan Gold & Silver резюмирует предысторию строительства p-glass, написанную в октябре 2014 года:

Всего несколько лет назад материаловеды из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и Калифорнийского технологического института создали тип микросплава с использованием палладия, фосфора, кремния, германия и серебра. В сочетании со стеклом убирает характерную для него хрупкость. Кроме того, он прочнее и легче стали.

Чем он прочнее и легче стали?

Когда к стеклу прикладывается сила, внутри него образуются полосы сдвига, которые превращаются в трещины, из-за которых стекло разбивается. Поскольку стекло имеет некристаллическую структуру, в нем очень легко могут образовываться полосы сдвига и трещины. Кристаллическая структура палладия создает микроструктурные препятствия, препятствующие образованию трещин полосами сдвига. Когда к палладиевому стеклу прикладывается сила, образуется множество полос сдвига, но они скручиваются сами по себе. Это придает материалу пластичность, позволяя гнуться перед тем, как сломаться. В результате получается материал с беспрецедентной прочностью (т. е. силой, которую материал может выдержать до того, как он деформируется) и ударной вязкостью (т. е. энергией, необходимой для разрушения материала). Это что-то вроде резиновой ленты, сделанной из стали: она может легко сгибаться и сгибаться, но при этом оставаться жесткой и сохранять свою форму.

К сожалению, в OTL концепция палладиевого стекла как кости скелета небоскреба в настоящее время зарезервирована за областью научной фантастики, и вот почему:

К сожалению, цена палладия и требуемые сложные методы очистки делают палладиевое стекло недоступным для массового производства в настоящее время. В противном случае он мог бы стать идеальным материалом для изготовления автомобилей и самолетов.

В статье Manhattan Gold & Silver ни разу не упоминается идея использования палладиевого стекла для строительства небоскребов, но, учитывая последний абзац, я не думаю, что упоминание об этом имело бы какое-либо значение.

Но этот сценарий связан с альтернативной временной шкалой средневековой китайской промышленной революции. Чем раньше вы начнете, тем выше вероятность массового производства. Итак, давайте теперь перенесемся к моменту между 1920 и 1940 годами, первому современному Золотому веку небоскребов. Промышленная революция в стиле стимпанк обычно означает более крупные и грандиозные здания, и для их возведения потребуется сталь. В 1890-х годах промышленная революция закончилась, и палладиевое стекло было подвергнуто экспериментам, почти через 600 лет после постройки первого современного небоскреба. К 1920-м годам небоскребы с каркасами из палладиевого стекла стали не просто реальностью, а строительным увлечением. Достаточно ли 30 или около того лет, чтобы палладий стал достаточно доступным для массового производства? И можно ли их использовать в качестве каркаса небоскреба?

Палладий — драгоценный металл, более дорогой, чем серебро. Его используют для изготовления украшений. С другой стороны, железо очень дешевое. Сталь используется не потому, что это лучший материал, а потому, что ее соотношение цена/качество является непревзойденным. Вот почему корабли делают из стали, а самолеты (где характеристики важнее цены) делают из алюминия или экзотических композитных материалов.
@AlexP Это не отвечает на вопрос.
Вопрос спрашивает, как можно использовать драгоценный металл в качестве строительного материала. Ответ: не может, потому что это драгоценный металл: он редкий и дорогой. (И блестящий, и коррозионно-стойкий и т.д., но ключ здесь редкий и дорогой.) Драгоценный металл нельзя сделать доступным. В лучшем случае можно представить себе использование палладиевых монет для покупки стали для строительства небоскреба.
По аналогии, знаете ли вы, что лампочка старше Эдисона на десятилетия? Но платина была слишком дорогой, чтобы из нее можно было сделать практический продукт.
Как «ранний старт» делает палладий менее редким? Люди всегда использовали золото, и оно по-прежнему дорого, а цена выше, чем когда-либо.
@AlexP: Чтобы сделать драгоценный металл доступным, всегда есть алюминий. Но это был особый случай, так как он был ценен не потому, что был редким, а потому, что никто не знал хорошего способа его усовершенствовать. Чем-то похож на титан в наши дни.
Вам может повезти с некоторыми астероидами для выращивания палладия, и для сюжетных целей это может просто помочь. Но даже если бы палладий был так же распространен, как железо, у вас все еще были бы проблемы с производством. Изготовление стали смехотворно просто по сравнению с палладиевым стеклом. Просто сделайте его горячим и добавьте нужное количество угля, и все готово (более или менее).
Другая проблема заключается в том, что если вы проверите некоторые оригинальные объявления 2011 года, такие как technologyreview.com/s/422345/glass-thats-stronger-than-steel , толщина материала была ограничена 6 мм. Хотя это, возможно, и улучшилось, этого недостаточно для обеспечения строительных балок.
Рассмотрим альтернативу, например, какой-то материал, полученный из паутины. Они уже установили, что это невероятно прочный материал, однако проблема в том, чтобы получить его в достаточном количестве. Предположим, они генетически спроектировали пауков, чтобы они непрерывно тянули паутину, которая падает при воздействии дыма, чтобы они могли очищать огромные комнаты от паутины и использовать ее для создания очень тонких и очень прочных материалов для строительства. Это не требует, чтобы стоимость дорогого материала уменьшалась, а скорее техника совершенствовалась с технологическими достижениями.
Этот вопрос касается качества, а не количества.
@JohnWDailey Сначала вам придется задать вопрос о построении мира с НАМНОГО БОЛЬШЕ палладия. Подсказка: это будет не Земля.
Зачем вам гигантское здание? Сталь достаточно хороша только для очень очень больших.
Сталь ржавеет. Поэтому.

Ответы (3)

Мы знаем о палладии уже более 200 лет, в настоящее время он используется в промышленности, в первую очередь в каталитических преобразователях, но также используется во всем, от стоматологии до мобильных телефонов. Однако для ваших целей вам необходимо знать объемы производства.

Мировое производство палладия с 2011 по 2016 год по странам (в метрических тоннах)

https://www.statista.com/statistics/273647/global-mine-production-of-palladium/ введите описание изображения здесь

Сравните это с железом.

Основные страны по добыче железной руды в мире с 2009 по 2016 год (в миллионах метрических тонн)

https://www.statista.com/statistics/267380/iron-ore-mine-production-by-country/ введите описание изображения здесь

Вы должны быть в состоянии понять с первого взгляда из названий, почему палладий не является практичным строительным материалом. Его производство измеряется в тоннах по всему миру, и Россия является крупнейшим производителем с пиковым объемом 86 тонн в год. В то время как железо не перечисляет всех производителей, только несколько крупнейших, и они измеряются миллионами тонн, а Китай достигает пика в более чем 1400 миллионов тонн в год.

Даже с несколькими дополнительными десятилетиями производства вы сталкиваетесь с проблемой масштаба, которую трудно понять. Сказать, что в минуту производится больше железа, чем палладия в год, он почти начинает его покрывать. Каким бы хорошим ни было ваше палладиевое стекло, люди будут строить из железа и стали.

Хотя п-стекло перспективнее ржавого сплава?
@JohnWDailey, это может быть сколь угодно многообещающим, если вы смотрите на разницу в несколько порядков как в стоимости, так и в доступности. Если я смогу построить 100 башен за то время, которое требуется вам для получения материалов для одной, то вы разоритесь к тому времени, когда я закончу строить первую. Одна только Австралия производит в 10*миллионов* раз больше железа, чем весь мировой годовой запас палладия.
Какое это имеет отношение к чему-либо?
@JohnWDailey, мир полон удивительных материалов с потрясающими свойствами, которые феноменально дороги и совершенно неприемлемы для каких-либо действий ни по цене, ни по доступности. вы выбрали тот, который не доступен и не доступен, и никакие периоды производства или разработки вряд ли изменят это.
Вы думаете о количестве, когда вопрос стоит о качестве.
@JohnWDailey, качество не имеет значения, если какое-либо значительное количество либо недоступно, либо недоступно по цене. Вы просите построить значительные сооружения из материала, более редкого и более дорогого, чем платина. Никто не заботится, насколько это хорошо, вы не можете иметь это.
Вы не откладываете свое недоверие, что лишает вас интереса к вопросу.
@JohnWDailey, у приостановки недоверия есть пределы, игра заключается в том, чтобы оставаться в них, но, боюсь, это слишком далеко
Ваша ориентация на количество по-прежнему уводит от вопроса удовольствие и смысл. Если палладий был такой редкостью, то почему он вообще был предложен?
@JohnWDailey, потому что в небольших масштабах такие вещи увлекательны, но не масштабируются
Может быть, на нашей Земле, но не здесь. Альтернативная история обычно сопровождается альтернативной Землей.
Может быть, экраны мобильных телефонов, а не небоскребы, мое недоверие зашло слишком далеко. PGM никогда не будет таким распространенным явлением.
Это не подтверждает того, что я только что сказал.
Приостановить недоверие было бы легко: обнаружены огромные неизвестные залежи палладия или серия метеоритов, в основном сделанных из металлического палладия, падает в подходящее для вашей сюжетной линии время. Но тогда тег «проверка реальности» исключается.
@LuísHenrique, промышленные количества падают с неба, и мы будем говорить о событиях уровня вымирания, а не о строительных материалах :)
@Separatrix - и первый вымерший вид - это тег проверки реальности ... хотя, возможно, приостановка недоверия следует его примеру.

30 лет не срок. Редкие минералы и драгоценные металлы не дешевеют при массовом производстве. Независимо от того, когда началась ваша промышленная революция, на Земле очень мало палладия, некоторые инвесторы оценивают, что когда-либо было добыто менее 14 миллионов унций (очень приблизительно:> 400 тонн США) . По мере того, как его использование становится известным, его ценность возрастает.

Я не нашел статьи, в которой указывалось бы, сколько палладия требуется в палладиевом стекле, но я подозреваю, что вам придется либо пойти на компромисс с вашими металлическими ингредиентами, либо найти совершенно новый способ производства палладия, например, синтезировать его путем ядерного деления .

В дополнение к вашему ответу: алюминий в прошлом был драгоценным, потому что его было трудно добыть из руды (статуя ангела на площади Пикадилли в Лондоне сделана из алюминия, потому что тогда он стоил больше, чем золото), сегодня мы используем его в единичных используйте банки. Но алюминий широко доступен в земной коре, И теперь у нас есть дешевый метод производства...

Как поживает ваша космическая отрасль? Возможно, им повезло, и они смогли вывести на низкую околоземную орбиту богатый палладием астероид. БАМ, палладий теперь доступен для строительных проектов!

Скелет палладиевого небоскреба
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v