終於明白人類為什麼這麼強大,原來祕密都在這張表裡

如果現在給你扔到非洲大草原,你有可能會被狼群或者獅子給吃掉,那我們人類祖先如何活下來的呢?答案肯定是武器,最早是石頭武器,無論是磨好的時候綁在木杆上,還是直接扔石頭,都是我們人類的有效武器,從此我們能和草原上最兇猛的敵人相抗衡,甚至遠距離攻擊他們。

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表面上看,因為原始人拿著更先進的武器,但在本質上,是原始人手裡拿著狼掌握不了的元素,這就是地殼裡的各種硅酸鹽,俗稱石頭。硅酸鹽的硬度比起生物的骨骼高得多,所以原始人比狼群厲害。

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劃時代的“鐵”

隨著時代的進步來到公元前6000年,在土耳其北部有一群神人,他們手持武器能夠快速刺穿人的胸膛,手拿盾牌能夠抵擋任何武器的攻擊,他們就是赫梯人。他們最先掌握了冶鐵技術,這個在當時還是依靠木質弓箭的年代,他們無疑是降維打擊。

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金屬鐵在原素週期表裡,序列號是26,看看前面的原素都有哪些?碳、氫、氧、氮、磷,這些是我們人類還有其他動物體內,常見的原素,這些構不成我們與動物的差異。從鐵原素開始,我們人類文明開始了新的躍遷。凡是原子序號在26之後的元素,全都必須在超新星爆發中才能生產。我們人類之所以強大的原因,是因為我們能利用原素週期表靠後的原素。

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戰爭帶來的稀有元素

一戰給人類帶來災難,但是卻給人類科技帶來的快速發展,其中就有對新的稀有元素的運用。德國在一戰時期,在大炮里加入一種“鉬”的原素,致使大炮炮管的性能大幅提升,耐高溫,強度大幅提高,隨之而來的是炮彈射程提高十倍,這就是鼎鼎大名的——巴黎大炮。當炮彈落入巴黎的時候,對當時巴黎人心理的恐慌,讓人銘記了這個大炮。

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巴黎大炮

再說二戰時期最耀眼的稀有原素鈈和鈾,它們就是兩顆原子彈的原料,屬於放射性金屬。原子彈的威力超過了任何一種人類熱兵器武器。甚至可以說,二戰的終結者其實是兩種金屬。

再比如美軍的 M1A2 主戰坦克有先進的火控系統,這能讓它在戰場上率先發現敵人,率先開火。它的火控系統裡要加入稀土金屬“釔”。同時這款坦克的夜視儀裡,含有“鍺”“鑭”元素。現代潛艇和戰艦,都需要在鈦金屬里加入金屬“錸”元素,強化艦體。美軍著名的“宙斯盾”系統核心部分的 SPY-1 相控雷達裡,也含有各種稀土元素。

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M1A2 主戰坦克

最典型的例子是美國的 F-35 戰鬥機,用作者的原話說,F-35 飛過了整個元素週期表:飛機的螺母和螺栓都加入“鈹”,雷達的信號加強需要金屬“鎵”,電容裡需要金屬“鉭”。一架 F-35 戰鬥機,總共需要使用400千克的稀土。

合金的威力

生活中大家都會用到鋁製容器,因為可塑性強,在600°溫度裡,可以隨意鑄造各種形狀;耐腐蝕,鋁製容器不容易生鏽。但是鋁有一個最大的弱點,那就是太軟了,如果你見過剛出爐的電解鋁,材質是十分軟的,甚至拿刀都能切。

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街頭鑄造鋁製容器

可是如果忘里加入“鈧”呢?只需每克鋁里加入0.002克鈧,比我們炒菜放的食鹽量還少,這個合金便有了高溫強度、結構穩定性、焊接性能、抗腐蝕性等各項優異性能。同時,還保留了鋁輕、導電性好、價格便宜的所有特點。我們平時坐的飛機,甚至航天火箭都用的這種合金。

還有一種金屬“鈮”,只要在1噸鋼材里加入100克金屬鈮,比指甲蓋還少的量,就能讓鋼材的性質發生重大改變,強度大幅提升。我們目前經常聽到哪個車型省油,其實就是通過“鈮”來改善金屬性能,減輕重量,降低能耗,但是整車剛性,結構強度都不會降低。

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在純金屬的內部,原子排列是比較規整的。這種規整的排列也帶來的容易相對流動,造成金屬材質的軟,當加入這些稀有原素後,這些金屬的流動性就大大降低,熱導性、導電性、磁性都會發生變化。因為加入金屬“鈮”我們可以用來製備合金、製造超導體,甚至仿生金屬。

仿生金屬

一般來說,有機物和金屬之間是相互排斥的。人體很容易對金屬過敏,比如戴眼鏡的人可能有過這樣的經歷,眼鏡的金屬腿把耳朵那個位置弄得很癢,這就是皮膚對金屬過敏。我們為什麼要戴純銀的配飾,就因為銀是少有的一種,人體皮膚不過敏的金屬。但是,金屬鈮對人體的友好程度遠遠超過銀。

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用術語說,鈮有很好的“抗生理腐蝕性”和“生物相容性”,說白了就是不生鏽,不排異,也不和人體裡的各種體液發生作用。甚至更神奇的是,肌肉居然能夠在鈮條上生長,就像在真正的骨頭上生長一樣。有人給鈮起了一個外號,叫“金屬肉”。

如果人的頭蓋骨損傷了,最佳的替代物是鈮片的人造頭骨。鈮絲,可以用來縫合神經和肌腱。把鈮做成紗狀或網狀的結構,可以用來補償肌肉組織。如果人體骨折,用“鈮合金”打造人造骨骼是最好的。你可能會說,人造骨骼不都是鈦合金嗎?是。原因很簡單,鈮太少也太貴了,一般人用不起。

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稀有金屬的戰爭

稀有金屬這麼厲害,是不是誰能擁有它,誰的國家力量就強呢?確實如此,那些擁有廣袤疆土的國家,擁有稀有金屬的概率就會越高,金屬鈀,俄羅斯儲量很大。有一個叫諾里爾斯克鎳業的俄羅斯公司,控制了全球40%的鈀金市場份額。再比如,剛才我們說的金屬“鈮”,巴西一個叫 CBMM 礦冶公司控制了世界總產量85%的供給,中國稀土佔全世界60%。早年我們能對日本製裁手段有限,釣魚島事件發生後,日本拘禁了我們的船長,但是隨後我們對日本進行稀土出口的禁令,稀土是電子、激光、核工業、超導等諸多高科技的潤滑劑,隨後日本就慌了,也因此,稀土價格短時間內暴漲20倍。

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稀有金屬不像石油、煤炭這些資源,它們都是地球上造出來的,金屬是宇宙製造。只有大質量恆星的死亡,爆炸才能生產元素週期表後面的金屬。因此未來不僅僅是地球的戰爭,還是我們在太空的戰爭。


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