Muchos dispositivos modernos, desde teléfonos móviles y computadoras hasta vehículos eléctricos y parques eólicos, dependen de imanes fuertes hechos de minerales llamados países raros. A medida que los sistemas y la infraestructura utilizados en la vida cotidiana se han convertido en digitales y Estados Unidos se movió hacia la energía renovable, acercarse a estos minerales se vuelve crítico, y los mercados de estos elementos aumentaron rápidamente.
La sociedad moderna ahora utiliza imanes raros de tierra en todo, desde la defensa nacional, donde los sistemas basados en imanes son parte integral del paso y los planos, en una transición limpia de energía, dependiendo de los parques eólicos y los vehículos eléctricos.
El rápido crecimiento del raro comercio de metal de la Tierra y sus efectos en la sociedad no es el único estudio de este tipo. A lo largo de la historia, los materiales formaron silenciosamente el camino de la civilización humana. Forman herramientas que usan personas, edificios que habitan, dispositivos que median sus relaciones y sistemas estructurados por la economía. Los materiales recién detectados pueden establecer los efectos del RIPL que dan forma a las industrias, los cambios de equilibrio geopolítico y transformar los hábitos diarios de las personas.
La ciencia de los materiales es estudiar la estructura atómica, las propiedades, el procesamiento y el rendimiento de los materiales. En muchas maneras de ciencia sobre materiales, es la disciplina de una gran consecuencia social.
Como material científico, estoy interesado en lo que puede suceder cuando se vuelven nuevos materiales. El vidrio, el acero y los imanes raros son ejemplos de cómo la innovación en los materiales para los materiales ha detectado cambios tecnológicos y, como resultado, moldeó la economía, la política y el medio ambiente global.
A medida que la sociedad forma la innovación: las presiones de los intereses sociales y políticos (flechas de naranja) elevan la creación de nuevos materiales y tecnologías que dichos materiales permiten (centro). Limpie los efectos que ocurren de las personas que usan estas tecnologías cambian todo el tejido de la sociedad (flechas azules). Lentes de vidrio de Peter Mullner y revolución científica
A principios del siglo XIII, después del despido de constantigators, algunos excelentes gatos de vidrio bizantino dejaron sus hogares para establecerse en Venecia, en ese momento un fuerte centro económico y político. La nobleza local saludó hermosos artículos blandos de vidrio. Sin embargo, para evitar estufas de vidrio para causar incendios, nobles gatos de vidrio enharinados, bajo la pena de muerte, la isla Murano.
Murano se convirtió en un centro de manualidades de vidrio. En el siglo XV, un vidrio Angelo Barovier experimentó con la adición de cenizas de las plantas ardientes, que contenía un químico llamado inundación, en un vaso.
El arrepentimiento redujo la temperatura de fusión y el vidrio fluido. También eliminó burbujas en el vidrio y mejoró la claridad óptica. Este vidrio transparente se usó más tarde en mayores lentes y gafas.
Print Johannes Gutenberg, se terminó en 1455. Años, ha leído a más personas disponibles en toda Europa. Con esto, había una necesidad de lentes de lectura, que se hicieron populares entre los académicos, comerciantes y clérigos, lo suficiente como para que el espectáculo se haya convertido en una profesión establecida.
A principios del siglo XVII, la lente de vidrio se ha convertido en dispositivos ópticos para compuestos. Galileo Galilei señaló el telescopio a los cuerpos celestes, mientras que Antononie van Leeuvenhoek reveló la vida microbiana por un microscopio.
La lente de vidrio del Observatorio Vera Rubin, que examina el cielo nocturno. Big Synoptic Survey / Vera Rubin Observatory, CC
Los instrumentos basados en lentes se transforman. Los telescopios redefinieron las vistas cosmológicas a largo plazo. Los microscopios han abierto nuevos campos en biología y medicina.
Estos cambios marcaron el amanecer de la ciencia empírica, donde la observación y la medición fueron impulsados por la creación del conocimiento. Hoy es el telescopio espacial James Webb y el Observatorio Vera C. Rubin continúan esos primeros golpes sobre la creación de conocimientos en los telescopios.
Acero e imperio
A finales de 18. Y el siglo XIX, la Revolución Industrial creó una demanda de materiales más fuertes y confiables para máquinas, ferrocarriles, barcos e infraestructura. El material que apareció era el acero, que es fuerte, duradero y barato. El acero es una mezcla de hierro principalmente, con pequeñas cantidades de carbono y otros elementos.
Los países con un gran producto de producción de grandes cantidades una vez transfirieron el poder económico y político e influyeron en las decisiones geopolíticas. Por ejemplo, el parlamento británico tenía la intención de evitar que las colonias exportaran el acero terminado con una Ley de Ley de 1750. Querían que las colonias de hierro crudo suministraban su industria acero en Inglaterra.
Huntsman Benjamin inventó un proceso de entorno utilizando barcos de cerámica altos de 3 metros, llamados Fire, en Sheffield 18. Century. El proceso de crisol de Huntsman produjo un acero de alta calidad para herramientas y armas.
Cien años después, Henry Besesomer desarrolló un proceso de producto de acero que fuma oxígeno, lo que aumentó drásticamente la velocidad de producción y la reducción de los costos. En los Estados Unidos, las cifras como Andreva Carnegie han creado una gran industria basada en el proceso de Overest.
La disponibilidad generalizada de acero se transformó como sociedades construidas, cruzadas y defendidas. Los rascacielos y los sistemas de tránsito hechos de aceros pueden crecer, y los tanques con acero y tanques construidos, y los autos de acero se han fusionado en la vida de los consumidores.
El acero caliente Vyel se vierte de hornos de arco eléctrico en Brackenridge, Penn. Alfred T. Palmer / Biblioteca del Congreso de EE. UU.
El control sobre los recursos de acero e infraestructura lo convirtió en una base de acero de energía nacional. La cantidad china del siglo XXI a la supremacía de la advertencia de acero es la continuación de esta forma. Desde 1995. Hasta 2015, un apego a la producción mundial china de acero ha aumentado de aproximadamente 10% a más del 50%. La Casa Blanca reaccionó 2018. Año con tarifas masivas en el acero chino.
Metales raros de la tierra y el comercio global
A principios del siglo XXI, el avance de las tecnologías digitales y la transición a la economía basada en fuentes de energía renovables ha creado demanda de elementos de tierra raros.
Las turbinas en alta mar usan varias toneladas de imanes raros para países convertidos para transformar el viento en electricidad. Hans Hillevaert / Vikimedia Commons, CC BI-SA
Los elementos raros del país son 17 elementos químicamente muy similares, incluidos Neodimium, Seckile, Samario y otros. Ocurren en la naturaleza en paquetes e ingredientes que hacen que los imanes sean súper fuertes y útiles. Son necesarios para motores eléctricos altamente eficientes, turbinas eólicas y dispositivos electrónicos.
Debido a su similitud química, separación y purificación de elementos de tierras raras incluyen procesos complejos y costosos.
China controla la mayor parte de la capacidad global rara para procesar el país. Las tensiones políticas entre países, especialmente en torno a los aranceles comerciales y la competencia estratégica, posibles trastornos de riesgo en la cadena de suministro.
El raro caso de metales terrestres ilustra que una categoría de materiales puede dar forma a la política comercial, la planificación industrial e incluso las alianzas diplomáticas.
La minería de elementos de tierras raras ha permitido la adopción ampliamente de muchas tecnologías modernas. Peggy Greb, USDA
La transformación tecnológica comienza con la presión social. Los nuevos materiales crean oportunidades para los avances científicos y de ingeniería. Una vez que el material se muestra útil, rápidamente se teje en la tela de la vida cotidiana y los sistemas más amplios. Con cada innovación, el mundo material se reorganiza sutilmente el mundo social, redefiniendo lo que es posible, deseable y normal.
Comprender cómo las sociedades reaccionan a las nuevas innovaciones en materiales sobre materiales pueden ayudar a los ingenieros y científicos de hoy a resolver las crisis en sostenibilidad y seguridad. Cada decisión técnica es de alguna manera, cultural y cada material tiene una historia que se extiende muy por encima de su estructura molecular.
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