Tech i vanlig syn: primitive tekniske materialer

Det er ikke en uvanlig science fiction trope for vår helt å være i en situasjon der det ikke er teknologien. kanskje hun er tilbake i fortiden eller på en fjern planet. Professoren fra Gilligans Island kommer til hjernen, også. Jeg vil satse på typiske Hacakday besøkende kan gjøre ganske bra i denne typen situasjon, men det er en ting som er ofte oversett: materialer. Jada, kan du utvikle en radio. Imidlertid kan du gjøre ledningen? Eller metallplater for en kondensator? Eller en høyttaler? Vi har en tendens til å overse nøyaktig hvor mange abstraksjoner vi bruker når vi bygger. selv slå trær til tømmer er ikke en helt opplagt prosess.

Folk er ved sin ekstremt naturen alltid på utkikk etter metoder for å utnytte de tingene rundt dem. selv 300 000 år siden, folk ville oppdage steiner samt utnytte dem som verktøy. Det gikk ikke lang tid før de oppdaget at noen steiner kan forme andre bergarter å skrive nyttige former som akser. Men i en alder av konstruerte materialer er mye yngre. Enten leire, metall, glass, eller mer åpenbart plast, disse materialene er betydelig mer nyttig enn steiner som er koblet til pinner, men gjør dem i den aller første plasseringen er et ingeniør historie alt på egen hånd.

Wood, Mud, Clay

Den aller første trinn ble anvendelse av trevirke fra trær, blant bark samt uvanlig tre som kork, så vel som andre plantematerialer. De utnyttet gjørme også, samt mudworking utviklet seg til keramikk ca 26 000 år siden. Keramikk var høy vitenskap i sin tid. Den stridsøkskulturen, som spredt over Europa rundt 5000 år siden, produsert keramikk at de ville pynte med tau, mens det var fortsatt vått. Når avfyrt, vil tauet kaste bort så vel som forlater sitt avtrykk på det ferdige stykke. Bone var enda en tidlig konstruksjonselement. mennesker i dag noen ganger etterligne forhistoriske keramikk teknikker, som steinalderen tech videoen nedenfor.

kobber Days

Når de aller første menneskene snublet inn kobber i sin grunnleggende form, rundt 7500 år siden, begynte folk å forme den til nyttige redskaper. ca 500 år senere, er det bevis folk oppdaget for å smelte kobber å hjelpe til med å forme prosessen. Det ville være en mer 1000 år før håndverkerne begynt å smelte kobber samt støping det. Kobber er myk på egen hånd, men ved eksperimentering eller uhell noen funnet ut at å legge arsen til kobber vil gjøre bronse, som var mye vanskeligere. til og med en halv prosent av arsen kan foreta en bronse som er 10% hardere, samt sterkere enn elementært kobber. Bump at to prosent samt resultatene er enda bedre. senere bronse formler ville bruke tinn i plasseringen av arsen, men tinn måtte vente på mer avansert metallurgi. Det tok over, men ikke siden det er mye mye bedre fra et metallurgi ståsted, men smelting samt støping arsen er dårlig for helsen din.

Siden kobbermalm vanligvis har arsen i det likevel, dette bronse oppdagelsen var enkel å lage. Bronse ble brukt mye i Europa, Asia, Afrika, samt Sør-Amerika til forskjellige tider i langt-off fortid. Hvis du har utstyret, kan du lage din egen bronse som [Paul] utfører i videoen nedenfor. Du har mest sannsynlig selv allerede har lodde han bruker.

Beyond Bronze

Metaller utover bronse måtte vente opp til ca 5000 år tilbake da ironworking antas å ha startet for alvor, coexisting for en tid med bronse, samt så til slutt erstattet av stål. The Iron Pillar av Delhi er den eldste overlevende eksempel av korrosjonsbestandig jern. Søylen er over sju meter høy og er ca 1600 år gammel. Mens folk i Persia samt India oppdaget å produsere stål, ble produksjonen svært spesialiserte samt stål ble ikke ofte tilbudt opp til 1800-tallet.

Selv pyramidene i Egypt, samt Sentral-Amerika er imponerende, grekerne samt romerne hadde virkelig et håndtak på materialvitenskap. Det gjorde ikke vondt at romerne hadde jord som gjorde det enkelt å produsere betong. Grekerne forstått om asbest så vel som benyttes den for plagg samt duker. Opp var å rense dem du bare kastet dem i en brann. Ulempen var at forskere bemerket at slavene gruvedrift asbest ikke online ekstremt lang.

Ekte Engineered Materials

Sannsynligvis det nærmeste vi måtte en konstruert materiale for mange århundrer var glass. Glass har en overraskende lang historie. Glass kan skje naturlig rundt vulkaner samt når lynet slår sand, men det var ganske uvanlig å gjøre det ekstremt verdifull. Arkeologer mener at glassproduksjon startet i det nordlige Syria, Mesopotamia, eller Egypt. Egyptiske glass dateres tilbake til ca 3100 f.Kr.. Støpt glass vises i Syria rundt 1500 f.Kr.. Husk det var ingen nettside samt gjøre glass var en tett-bevoktet hemmelighet. Ved 650 f.Kr., men ble en håndbok skrevet i kileskrift forklarer nøyaktig hvordan å produsere glass. nesten seks århundrer senere, Babylonians funnet ut nøyaktig hvordan å slå glass.

Mange som jobbet glass gjorde egentlig ikke gjøre det, men fikk det forhåndslagde som perler, stenger, eller ingots. Glass ingots har blitt oppdaget om bord gamle skipsvrak som Uluburun forliset utenfor kysten av Tyrkia. De 175 fargede blokker er den eldste kjente. Det er interessant at skipet likeledes brakt en krukke full av glassperler sammen med andre råmaterialer som ti tonn kobber, så vel som om en tonn av tinn. Dette ville være tilstrekkelig til å produsere ca 11 tonn bronse.

En av de gode tingene om glass er som kan varmes opp, så vel som gjenskapt. Dette er flott for resirkulering, også, selvfølgelig. Jo varmere glass, desto mindre viskøs er det. Det betyr at du kan varme glass så mye som gjør det svært mottagelig for omforming samt deretter som den kjøler du kan gjøre mer presise manipulasjoner på det som viskositeten avtar.

Romerne hadde virkelig glassworking ned pat. Du kan se en underholdning av nøyaktig hvordan de gjorde glass stykker i videoen nedenfor.

Starter om 25 e.Kr., glass virkelig tok av. Innen et århundre, det endte opp med å være ganske rimelig. Dette er omtrent samme tid folk funnet ut at å legge mangandioksid til glass ville gjengi det fjerne og, som nevnt tidligere, oppdaget babylonerne å streike glass, noe som gjør produksjonen av glassbeholdere billigere enn mange alternativer. vindusglass var ekstremt dårlig kvalitet på denne tiden, men.

Mer moderne Glass

Det ville være 1674 før George Ravenscroft funnet at å legge bly oksid i smeltet glass gjort det lettere å arbeide samt forbedret ferdig utseende. Konseptet at glassmaking er så gammel er utrolig når du innser at det er behov for temperaturer på rundt 1700 ° C. I dag det er ikke en stor avtale, for seg derimot å bygge en slik ovn utallige år siden, eller på at fremmed verden du er strandet på.

Moderne industriell glass benytter soda for å senke smeltepunktet. Imidlertid glass laget med sodaaske hadde en uheldig tendens til å smelte i vann. Inkludering av kalkstein produserer soda-kalkglass som håndterer vann helt fint. I tillegg, magnesiumoksyd samt aluminiumoksid gjøre glasset mer holdbar. De nøyaktige tilsetninger avhenger av utnytte av glasset. Mens rent glass – smeltet kvarts – ville være 100% silika, er moderne glass omtrent 70 vekt%. Det er andre prosesser, også. Pyrex er et varemerke for borsilikatglass som er laget med boroksid for å tilveiebringe det utmerket temperaturbestandighet. Gorilla glass er viden kjent for seighet i mobiltelefoner. Du kan se nøyaktig hvordan det er gjort i videoen nedenfor.

Framsiden av huset

Moderne glass fabrikker har vanligvis tre unike deler: batch huset, den varme enden, samt kjølig end. Batch hjem håndterer råvarene. Som du kanskje forventer, den varme enden smelter ned i sanden så vel som andre råvarer til å produsere glass. De kjølig end behandler, inspiserer, samt publisere prosesser glassprodukter.

Plateglass er laget ved å utnytte en flyteprosess. En metallisk væske – vanligvis tin – holder det smeltede glass opp inntil den stivner. Tinn fungerer bra fordi det har en høy spesifikk vekt, så vel som ikke blander seg med det smeltede glasset. Imidlertid oksygen utløser problemer med tinndioxyd produksjon, slik at prosessen blir vanligvis utført i en nitrogenatmosfære. Dette skaper en ekstremt flat samt uniform ark. forut for oppfinnelsen av floatglass prosessen, ble plateglass fremstilt ved å blåse sylindre, å kutte dem, så vel som flate dem ut, blant andre metoder.

Som du kan forestille deg, dette var ikke ekstremt effektive. De tinn bad self-nivåer så vel som glass utvikler en helt glatt og jevnt tykt bånd. Etter hvert som glasset flyter, er tinn badets temperatur avkjølt fra 1100 ° C til omtrent 600 ° C. da glasset kan velges ut med ruller. Hastigheten av valsene, så vel som strømningshastighet gi forskjellige tykkelser av glass. Kjøling med en spesiell ovn smeltet glass, så vel som det senere blir kuttet til ark av den foretrukne størrelse.

Ett ord … Plast

Vi har ikke engang fått til plast, men siden de fleste forstår om dem, det er ikke et problem. Plast som vi forstår dem daterer seg tilbake til 1907, slik at de er i nøyaktig samme aldersgruppe som radio samt datamaskiner. Visstnok var det noen naturlig foreplastmaterialer eller materialer som gummi som kan bearbeides til anvendbare former: Mesoamericans, for eksempel, anvendes naturlig gummi for baller. Noen tidlige plast ble laget av melk, som er en typisk vitenskap eksperiment for barn, selv i dag.

Den aller første syntetisk plast var ikke bakelitt, selv om det var den første helt syntetisk plast. Den første var i 1855 da [Alexander Parkes] redusert cellulose med salpetersyre for å skrive Parkesine som så noen anvende så falske elfenben. På slutten av 1800-tallet, en rekke melkebaserte plast dukket opp. omfattende plast utnytte ikke virkelig starter imidlertid opp til etter andre verdenskrig I. mange typiske plastSom kjæledyr så vel som polypropylen, kom ikke opp til 1940-tallet, så vel som 1950-tallet.

Neste gang

Neste gang du vil forestille deg å bli strandet på en lavteknologisk verden, så vel som å sette deg opp som konge, tro på alle materialene du tar for gitt som en person bosatt i en teknologisk sivilisasjon. (Og sjekket ut den andre boken i Harry Harrison’s Deathworld-trilogi for et mer praktisk håndtak av scenariet.) Wire, festemidler, trykkbehandlet tømmer, metallplater, plast, lim, lodd. Vi står på skuldrene av gigantene så høyt, vi legger knapt merke til at de er der.

Hvis du oppdager deg selv på Harrison’s Planet, kan du kanskje spare tid, så vel som bare utvikle en 3D-skriver. Så kan du mold glass. Men da vil du ha krav motorer samt kontroller. Det tar kabel samt metallkontakter samt motstander og … vel … vi oppgav ikke det skulle være lett. Så igjen kan solvarme så vel som sand lage glass uten så godt teknologi.