(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)
Основни обекти на цивилизацията и материални зависимости
Въведение
Тази статия представя структуриран поглед върху фундаменталните обекти, необходими за една модерна цивилизация, техните материални зависимости, както и научните и технологични основи, които ги правят възможни.
Тя свързва всекидневните нужди (жилище, хигиена, транспорт, инструменти), информационните системи (обработка, съхранение, предаване), материалните ограничения (изобилни срещу редки елементи) и незаменимите научни открития.
1. Фундаментални обекти на цивилизацията (g1)
1.1 Физически и материални нужди
1.2 Отдих и обучение/създаване
2. Информационна верига (функционални обекти)
2.1 Преобразуване на информация
2.2 Съхранение, търсене и предаване
3. Материални зависимости: Изобилни (AU) срещу Стратегически редки (RS)
3.1 Легенда
- AU = Изобилни/Универсални елементи
(CHON + Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K + S, P, Cl + Cu, Zn)
- RS = Редки/Стратегически елементи
(Cr, Ni, Ti, Mn, B, F, Li + Nd/Pr/Dy, Co, W, Ag, Au, Ga, As…)
- Оценка: 0–5 (5 = критично важно, 0 = незначително)
3.2 Таблица на зависимостите по обекти (g1)
| Елемент (g1)
|
AU (елементи + оценка)
|
RS (елементи + оценка)
|
Бележки
|
| Жилище
|
Si,O,Al,Ca,Fe,Mg,C,H (5)
|
Cr,Ni,Ti,B (3)
|
Бетон, стъкло, керамика, стомана; сплави, ако са налични
|
| Структурирани елементарни частици
|
C,H,O,N,Si,Fe,Al (5)
|
Ti,Cr,Ni,B (2)
|
Здрави материални структури без високотехнологично производство
|
| Облекло
|
C,H,O,N,S (5)
|
F,Ti (2)
|
Влакна и обработки; F за мембрани
|
| Тоалетна
|
Si,O,Al,Ca,Fe,C,H (5)
|
Cr,Ni,Cu (3)
|
Керамика и водопровод; предпочитат се неръждаема стомана
|
| Чистящи средства
|
H,O,Na,Cl,C,S (5)
|
F,P (2)
|
Основи, соли, разтворители; P за напреднали перилни препарати
|
| Транспорт
|
Fe,Al,Si,C,O,Cu (5)
|
Ni,Cr,Ti,Mn,Li (4)
|
Сплави, окабеляване; Li за електрически системи
|
| Защита/Отбрана
|
Fe,C,Al,Si (4)
|
Ti,Cr,Ni,W (4)
|
W за висока плътност
|
| Помощ
|
Fe,C,H,O,N,Ca,Na,Cl (5)
|
Cu,Zn,Ag (2)
|
Хигиена и базови инструменти
|
| Информациян трансдуктор
|
Si,O,Al,Fe,C,Cu (4)
|
B,Ga (4)
|
Сензорите и актуаторите се нуждаят от легиращи елементи (dopants)
|
| Обработка на информация
|
Si,O,Al,C,Cu (4)
|
B,P,As,Ga (5)
|
Изчисленията зависят от легирането и фините процеси
|
| Съхранение на данни
|
C,H,O (хартия), Fe (магнитни), Si,O (стъкло) (4)
|
Co,Ni,Nd (4)
|
Високотехнологичното съхранение изисква Co/Ni и магнити
|
| Търсачка
|
Si,Al,Cu,C (4)
|
Li,Ni,Co,Nd (4)
|
Изчисления, енергия, връзки
|
| Информациян предавател
|
Cu,Al,Si,O (5)
|
Ag,Au (2)
|
Мед/алуминий + влакно са достатъчни
|
| Стимуланти
|
C,H,O,N,S,P (5)
|
— (0)
|
Органична химия и хранене
|
| Отдих
|
C,H,O,N,Si,Fe,Al (4)
|
Cu,Li,Nd (2)
|
Електрониката е по желание
|
| Обучение
|
C,H,O,N,Si (4)
|
Cu,Li (2)
|
Медии и инструменти
|
| Бърдо
|
Fe,C (5)
|
Cr,Ni (4)
|
Подобрение с неръждаема стомана
|
| Матрак
|
C,H,O,N (5)
|
Si (1)
|
Тери, латекс, влакна
|
| Маса (мебели)
|
C,H,O или Fe/Al или Si,O (стъкло) (5)
|
Cr,Ni,Ti (1)
|
Лесно се изгражда с изобилни елементи
|
| stol
|
C,H,O или Fe/Al (5)
|
Ti,Cr (1)
|
Изобилните елементи са достатъчни
|
4. Редки/Стратегически елементи (RS) и източници
4.1 Основни RS елементи и производящи страни
| RS елемент
|
Основна употреба
|
Основни държави-източници
|
| Cr (Хром)
|
Неръждаема стомана, корозионна устойчивост
|
Южна Африка; Казахстан; Индия; Турция
|
| Ni (Никел)
|
Неръждаема стомана, батерии
|
Индонезия; Филипини; Русия; Канада; Австралия; Нова Каледония; Бразилия
|
| Ti (Титан)
|
Леги и здрави сплави
|
Китай; Мозамбик; Южна Африка; Австралия; Канада; Индия
|
| Mn (Манган)
|
Сталеделане, батерии
|
Южна Африка; Габон; Австралия; Китай; Индия
|
| B (Бор)
|
Модификатор за стъкло и стомана
|
Турция; САЩ; Аржентина; Чили; Русия; Китай
|
| F (Флуорит)
|
Флуорохимикалии, батерии
|
Китай; Мексико; Монголия; Южна Африка; Виетнам
|
| Li (Литий)
|
Батерии, съхранение на енергия
|
Австралия; Чили; Аржентина; Китай; Зимбабве; Канада; Бразилия
|
| Co (Кобалт)
|
Батерии, сплави
|
ДР Конго; Индонезия; Русия; Австралия; Филипини; Куба
|
| W (Волфрам)
|
Твърдост, плътност
|
Китай; Виетнам; Русия; Руанда; Испания; Австрия; Боливия; Португалия
|
| Ga (Галий)
|
ВЧ и силова електроника
|
Китай; Япония; Южна Корея; Русия
|
| Nd/Pr/Dy
|
Постоянни магнити
|
Китай; Австралия; САЩ; Мианмар
|
5. Минимални подмножества от RS елементи по тип цивилизация
- Издръжлива ежедневна цивилизация : Cr, Ni, Ti, Mn, B
- Електронико-тежка цивилизация : Ga, Nd/Pr/Dy, Li, Co, Cu
- Екстремна плътност и твърдост : W
6. Примери за глобална информационна инфраструктура
6.1 Най-посещавани уебсайтове (функционална класификация)
7. Тренд за отворен код (примери)
8. Научни открития, които все още са незаменими (след 1700 г.)
18-ти век
- 1712–1781 — Парна машина
- 1796 — Ваксинация
- Късен 18-ти век — Модерна химия
19-ти век
- 1800 — Електрическа батерия
- 1824–1870 — Термодинамика
- 1831–1860 — Електромагнетизъм
- 1846–1847 — Модерна анестезия
- 1850–1880 — Гериална теория и асептика
- 1865 — Генетика
- 1869 — Периодична таблица
- 1895 — Рентгенови лъчи
- 1897 — Електрон
20-ти век
- 1900–1930 — Квантова механика
- 1905–1915 — Релативност
- 1909–1913 — Процес на Хaber-Бош
- 1928 — Антибиотици
- 1947 — Транзистор
- 1948 — Теория на информацията
- 1953 — Структура на ДНК
- 1958–1959 — Интегрална схема
- 1960 — Лазер
- 1960-те–1980-те — Интернет
- 1970-те — Модерна криптография
- 1983 — PCR (Полимеразна верижна реакция)
21-ви век
- 2012 — CRISPR
- 2010-те — Дълбоко обучение (Deep learning)
9. Бележки и ограничения
- Рафинирането (пречистването) често е по-критично от самото извличане
- Някои редки елементи могат да бъдат заменени за сметка на производителността
- Рециклирането частично намалява зависимостта от редки елементи, но не я елиминира напълно