Das Palladium-Wolkenkratzer-Skelett

Von einer besseren Alternative zu Stahl ist die Rede, unter anderem das Thema „Palladiumglas“. Manhattan Gold & Silver fasst die im Oktober 2014 geschriebene Hintergrundgeschichte der Konstruktion von p-Glas zusammen:

Erst vor wenigen Jahren schufen Materialwissenschaftler des Lawrence Berkeley National Laboratory und des California Institute of Technology eine Art Mikrolegierung aus Palladium, Phosphor, Silizium, Germanium und Silber. In Verbindung mit Glas nimmt es seine charakteristische Sprödigkeit. Darüber hinaus ist es stärker und leichter als Stahl.

Wie ist es stärker und leichter als Stahl?

Bei Krafteinwirkung auf Glas bilden sich im Inneren Scherbänder – die zu Rissen werden, wodurch das Glas bricht. Da Glas eine nichtkristalline Struktur hat, können sich sehr leicht Scherbänder und Risse bilden. Die kristalline Struktur von Palladium erzeugt mikrostrukturelle Hindernisse, die verhindern, dass Scherbänder Risse erzeugen. Wenn auf Palladiumglas Kraft ausgeübt wird, bilden sich viele Scherbänder, die sich jedoch auf sich selbst zurückrollen. Dies verleiht dem Material Plastizität, sodass es sich biegen kann, bevor es bricht. Das Ergebnis ist ein Material von beispielloser Festigkeit (dh die Menge an Kraft, die ein Material aufnehmen kann, bevor es sich verformt) und Zähigkeit (dh die Energie, die erforderlich ist, um ein Material zu brechen). Es ist ein bisschen wie ein Gummiband aus Stahl – es lässt sich leicht biegen und biegen, aber auch starr stehen und seine Form behalten.

Bei OTL ist das Konzept von Palladiumglas als Knochen des Skeletts eines Wolkenkratzers derzeit leider dem Bereich der Science-Fiction vorbehalten, und hier ist der Grund:

Leider machen der Preis von Palladium und die schwierigen Raffinationstechniken, die erforderlich sind, eine Massenproduktion von Palladiumglas vorerst unerschwinglich. Andernfalls könnte es ein perfektes Material für die Herstellung von Fahrzeugen und Flugzeugen sein.

Nun, der Artikel über Manhattan Gold & Silver erwähnt nie die Idee, Palladiumglas für den Bau von Wolkenkratzern zu verwenden, aber angesichts des letzten Absatzes glaube ich nicht, dass eine Erwähnung einen Unterschied gemacht hätte.

Aber dieses Szenario ist mit der alternativen Zeitlinie der mittelalterlichen chinesischen industriellen Revolution verbunden. Je früher Sie beginnen, desto wahrscheinlicher sind die Chancen auf eine Massenproduktion. Lassen Sie uns jetzt schnell vorspulen zu dem Punkt zwischen 1920 und 1940, dem ersten modernen Goldenen Zeitalter der Wolkenkratzer. Eine steampunkigere industrielle Revolution bedeutet normalerweise größere, prächtigere Gebäude, und das würde Stahl erfordern, um sie zu errichten. In den 1890er Jahren war die industrielle Revolution vorbei und Palladiumglas wurde in Experimenten eingesetzt, fast 600 Jahre nach dem ersten modernen Wolkenkratzer. In den 1920er Jahren wurden Wolkenkratzer mit Palladiumglasskeletten nicht nur zur Realität, sondern zu einem Bauwahn. Reichen etwa 30 Jahre aus, um Palladium erschwinglich genug für die Massenproduktion zu machen? Und könnten sie als Skelett eines Wolkenkratzers dienen?

Palladium ist ein Edelmetall, teurer als Silber. Es wird zur Herstellung von Schmuck verwendet. Auf der anderen Seite ist Eisen spottbillig. Stahl wird nicht verwendet, weil es das beste Material ist, sondern weil sein Preis-/Leistungsverhältnis unschlagbar ist. Deshalb bestehen Schiffe aus Stahl, aber Flugzeuge (bei denen Leistung wichtiger ist als der Preis) aus Aluminium oder exotischen Verbundwerkstoffen.
@AlexP Das beantwortet die Frage nicht.
Die Frage ist, wie ein Edelmetall als Baumaterial verwendet werden kann. Die Antwort ist, es kann nicht, weil es ein Edelmetall ist: es ist selten und teuer. (Und glänzend und korrosionsbeständig usw., aber der Schlüssel hier ist selten und teuer.) Sie können ein Edelmetall nicht erschwinglich machen. Allenfalls könnte man sich vorstellen, mit Palladiummünzen den Stahl für den Wolkenkratzer zu kaufen.
Wussten Sie analog, dass die Glühbirne Jahrzehnte vor Edison datiert? Aber Platin war viel zu teuer, um ein praktisches Produkt herzustellen.
Inwiefern macht „früh anfangen“ Palladium weniger selten? Die Menschen haben Gold schon immer verwendet, und es ist immer noch teuer und der Preis höher als je zuvor.
@AlexP: Um ein Edelmetall erschwinglich zu machen, gibt es immer Aluminium. Aber das war ein Sonderfall, denn es war kostbar, nicht weil es selten war, sondern weil niemand eine gute Möglichkeit kannte, es zu veredeln. Etwas ähnlich wie Titan in der heutigen Zeit.
Sie könnten mit einigen Asteroiden für die Palladium-Farmung Glück haben, und für Story-Zwecke könnte dies nur hilfreich sein. Aber selbst wenn Palladium so verbreitet war wie Eisen, gibt es immer noch Produktionsprobleme. Die Herstellung von Stahl ist im Vergleich zu Palladiumglas lächerlich einfach. Machen Sie es einfach heiß und fügen Sie die richtige Menge Kohle hinzu, und Sie können loslegen (mehr oder weniger).
Ein weiteres Problem ist, dass, wenn Sie einige der ursprünglichen Ankündigungen im Jahr 2011 überprüfen, wie beispielsweise technologyreview.com/s/422345/glass-thats-stronger-than-steel , das Material auf eine Dicke von 6 mm beschränkt war. Das mag sich zwar verbessert haben, aber es reicht bei weitem nicht aus, um Bauträger bereitzustellen.
Betrachten Sie eine Alternative wie eine Art Material aus Spinnwebseide. Sie haben bereits festgestellt, dass es sich um ein unglaublich starkes Material handelt, aber das Problem besteht darin, genug davon zu bekommen. Angenommen, sie gentechnisch veränderte Spinnen, um ununterbrochen Netze zu ziehen, die fallen, wenn sie Rauch ausgesetzt werden, damit sie riesige Räume mit Spinnweben ausräumen und daraus sehr dünne und sehr zähe Materialien für den Bau herstellen können. Dies erfordert nicht, dass die Kosten eines teuren Materials sinken, sondern vielmehr wird eine Technik mit technologischen Fortschritten verfeinert.
Bei dieser Frage geht es um Qualität, nicht um Quantität.
@JohnWDailey Sie müssen zuerst eine Frage zum Aufbau einer Welt mit VIEL MEHR Palladium stellen. Hinweis: Es wird nicht die Erde sein.
Warum braucht man ein riesiges Gebäude? Stahl ist gut genug für nur sehr sehr groß.
Stahl rostet. Darum.

Antworten (3)

Palladium ist uns seit über 200 Jahren bekannt, es hat derzeit eine Auswahl an industriellen Anwendungen, hauptsächlich in Katalysatoren, aber auch in vielen Bereichen, von der Zahnheilkunde bis hin zu Mobiltelefonen. Für Ihre Zwecke müssen Sie jedoch die Produktionsmengen kennen.

Globale Minenproduktion von Palladium von 2011 bis 2016 nach Ländern (in Tonnen)

https://www.statista.com/statistik/273647/globale-minenproduktion-von-palladium/ Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vergleichen Sie das mit Eisen

Wichtigste Länder der Eisenerzminenproduktion weltweit von 2009 bis 2016 (in Millionen Tonnen)

https://www.statista.com/statistik/267380/eisenerzmine-produktion-nach-land/ Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Warum Palladium kein praktisches Baumaterial ist, sollten Sie den Titeln auf einen Blick entnehmen können. Seine Produktion wird weltweit in Tonnen gemessen und Russland ist der größte Produzent mit einem Höchstwert von 86 Tonnen pro Jahr. Während Eisen nicht alle Produzenten auflistet, nur die wenigen größten, und sie messen in Millionen Tonnen, wobei China mit über 1400 Millionen Tonnen in einem Jahr einen Höchststand erreicht.

Selbst mit ein paar zusätzlichen Produktionsjahrzehnten haben Sie es mit einem schwer verständlichen Größenproblem zu tun. Zu sagen, dass mehr Eisen pro Minute produziert wird als Palladium pro Jahr, deckt es gerade so ab. Egal wie gut Ihr Palladiumglas ist, die Leute werden mit Eisen und Stahl bauen.

Auch wenn P-Glas vielversprechender ist als eine rostige Legierung?
@JohnWDailey, es kann so vielversprechend sein, wie Sie möchten, wenn Sie sich sowohl bei den Kosten als auch bei der Verfügbarkeit einen Unterschied von mehreren Größenordnungen ansehen. Wenn ich 100 Türme in der Zeit bauen kann, die Sie brauchen, um die Materialien für 1 zu beschaffen, dann werden Sie aus dem Geschäft sein, wenn ich mit dem Bau des ersten fertig bin. Allein Australien produziert 10*Millionen* Mal so viel Eisen wie die gesamte globale Jahresversorgung an Palladium
Was hat das mit irgendetwas zu tun?
@JohnWDailey, die Welt ist voll von faszinierenden Materialien mit spektakulären Eigenschaften, die phänomenal teuer und absolut unerschwinglich sind, um irgendetwas damit zu tun, weder wegen der Kosten noch wegen der Verfügbarkeit. Sie haben sich für eines entschieden, das weder erschwinglich noch verfügbar ist, und kein Produktions- oder Entwicklungszeitraum wird daran wahrscheinlich etwas ändern.
Sie denken an Quantität, wenn es um Qualität geht.
@JohnWDailey, Qualität ist irrelevant, wenn eine signifikante Menge entweder nicht verfügbar oder unerschwinglich ist. Sie möchten bedeutende Strukturen aus einem Material bauen, das sowohl seltener als auch teurer als Platin ist. Niemand kümmert sich darum, wie gut es ist, du kannst es nicht haben.
Sie heben Ihren Unglauben nicht auf, was den Spaß an der Frage nimmt.
@JohnWDailey, die Aussetzung des Unglaubens hat Grenzen, das Spiel muss innerhalb dieser Grenzen bleiben, aber das ist zu weit weg, fürchte ich
Ihr Fokus auf Quantität nimmt der Frage immer noch den Spaß – und den Punkt – weg. Wenn Palladium so selten wäre, warum wurde es dann überhaupt vorgeschlagen?
@JohnWDailey, denn im kleinen Maßstab ist so etwas faszinierend, aber es lässt sich nicht vergrößern
Vielleicht auf unserer Erde, aber nicht hier. Alternative Geschichte kommt normalerweise mit einer alternativen Erde.
Vielleicht Handybildschirme, keine Wolkenkratzer, das hat meinen Unglauben zu weit getrieben. PGMs werden nie so verbreitet sein.
Das bestätigt nicht, was ich gerade gesagt habe.
Die Aufhebung des Unglaubens wäre einfach: riesige unbekannte Palladiumvorkommen werden entdeckt oder eine Reihe von Meteoriten, die im Wesentlichen aus metallischem Palladium bestehen, fallen zum richtigen Zeitpunkt für Ihre Geschichte ein. Aber dann ist das "Reality Check"-Tag ausgeschlossen.
@LuísHenrique, industrielle Mengen fallen vom Himmel und wir würden von Ereignissen auf Extinktionsniveau sprechen, nicht von Baumaterialien :)
@Separatrix - und die erste Spezies, die ausgestorben ist, ist das Reality-Check-Tag ... obwohl vielleicht die Aufhebung des Unglaubens folgt.

30 Jahre sind nicht genug Zeit. Seltene Mineralien und Edelmetalle werden durch Massenfertigung nicht billiger. Egal wann Ihre industrielle Revolution begann, es gibt sehr wenig Palladium auf der Erde, einige Investoren schätzen, dass weniger als 14 Millionen Unzen (ganz grob: >400 US-Tonnen) jemals abgebaut wurden . Wenn seine Verwendungen bekannt werden, steigt sein Wert.

Ich habe keinen Artikel gefunden, der enthüllt, wie viel Palladium in Palladiumglas benötigt wird, aber ich vermute, dass Sie entweder Kompromisse bei Ihren Metallbestandteilen eingehen oder einen völlig neuen Weg finden müssen, Palladium herzustellen, wie es durch Kernspaltung zu synthetisieren .

Ergänzend zu Ihrer Antwort: Aluminium war früher kostbar, weil es schwer aus Erzen herzustellen war (die Engelsstatue am Piccadilly Circus in London ist aus Aluminium, weil es damals mehr wert war als Gold), heute verwenden wir es einzeln Dosen verwenden. Aber Aluminium ist in der Kruste weit verbreitet UND jetzt haben wir eine billige Produktionsmethode ...

Wie steht es um Ihre Raumfahrtindustrie? Vielleicht hatten sie Glück und konnten einen palladiumreichen Asteroiden in eine erdnahe Umlaufbahn bringen. BAM, Palladium ist jetzt für Bauprojekte leicht verfügbar!

Das Palladium-Wolkenkratzer-Skelett
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