¿Qué sustancias serían realmente valiosas si existieran impresores de material transmutador?

Futuro lejano. Casi todos los hogares tienen un 'fabber'. Le pones materia prima (puede ser casi cualquier cosa) y hace lo que le has programado. Transmuta las materias primas en lo que se necesita. Luego, básicamente lo imprime en 3D. Solo funciona si tiene suficiente material de entrada y la calidad adecuada para el producto final.

Estoy buscando un sistema lógico, químicamente sólido (no tiene que ser ciencia dura) cuán valiosos son los materiales de entrada.

La primera propiedad que me vino a la mente fue la densidad. ¿Serían los materiales más densos los mejores para impulsar la transmutación? ¿Sería el uranio una mejor materia prima que la madera?

Los materiales no se construyen desde cero, se cambian a través de reacciones químicas o físicas. Ya sabes (yo no) cambiar el número de electrones, etc.

EDITAR: Gracias a Burki pude decidir que el 'fabber' es un (des) ensamblador químico. Esto significa que la transmutación se limita a cambios químicos.

La energía es barata, pero no ilimitada. Los artículos valiosos obvios son el modelo para artículos avanzados, por supuesto. Pero las materias primas? ¿Cómo se pueden ordenar y clasificar?

Creo que debería limitarlo a "cambios" químicos: los cambios físicos requerirían fisión o fusión, ninguno de los cuales probablemente se convierta en tecnologías seguras para electrodomésticos. A nadie le gusta que su tostadora erradique un pueblo entero cuando tiene un pequeño defecto de diseño...
Si lo limita a cambios químicos, "transmutar" es la palabra incorrecta para usar. Implica cambiar un elemento por otro diferente.
Como nota, para un transmutador "real", la materia prima debe ser el hierro, ya que se encuentra en la cúspide de la curva de energía de enlace. El hierro no libera energía cuando se fisiona o fusiona, lo que significa que la transmutación de elementos a partir de una base de hierro será más segura que usar cualquier otro elemento.
@Tucídides, pero entonces necesitarás mucha energía, lo cual tampoco es seguro. Es mejor encontrar una reacción nuclear similar (pero energéticamente inversa) para proporcionar la energía.

Respuestas (5)

La manipulación física suena un poco exagerada para mi gusto. Tendrías que agregar o quitar protones o neutrones del núcleo. Los niveles de energía involucrados harían de este un dispositivo realmente peligroso y estoy bastante seguro de que las regulaciones lo prohibirían muy pronto.

El enfoque químico parece mucho más probable. Aparte de que la composición química de prácticamente todo se conoce lo suficientemente bien como para saber qué materiales necesitas y en qué cantidades, creo que una vez que tienes un ensamblador molecular, debería ser lógico tener también un desensamblador molecular.

El desensamblador no solo reciclaría por completo cualquier tipo de residuo, sino que también permitiría almacenar de forma segura elementos muy reactivos en estado puro. Piense en el desagradable hábito del oxígeno de reaccionar con una gran variedad de otros elementos, formando, entre otras cosas, óxido. O agua. O dióxido de carbono.

Volviendo a tu pregunta original: para hacer un anillo de oro, todavía necesitarías el oro. Si bien parece concebible hacer oro a partir de plomo manipulando el núcleo atómico, como se indicó anteriormente, no creo que eso suceda. Sobre todo porque todos los elementos están disponibles en cantidades masivas: estamos en un planeta entero formado por todos ellos. Nuestro reciclador doméstico podía descomponer placas de circuitos viejas, arena, suciedad, esos aretes feos que fueron un regalo para la Navidad pasada y una variedad de rarezas que solían ir a un vertedero. Los elementos se almacenarán en moléculas estables, se desmontarán de nuevo inmediatamente antes de su uso y se transformarán en el objeto deseado.

En general, la mayoría de las cosas serán simples de hacer, y las materias primas estarán literalmente tiradas por ahí, porque la última vez que necesitábamos algo similar, usamos prácticamente los mismos materiales.

Solo cuando desee cosas hechas de elementos más raros (oro o plutonio, por ejemplo), deberá desmontar una buena parte del paisaje local o comprar los materiales.

Los diamantes, por otro lado, serán en su mayoría inútiles, ya que están compuestos completamente de carbono, se pueden producir a partir de restos de ensalada si realmente lo desea. Sin embargo, podrían ser formas convenientes de almacenamiento, similares a los trozos de carbón con el beneficio adicional de que ensucian mucho menos.

¡Felicitaciones por la publicación #40000!
Esta es la publicación ID 40,000 en Worldbuilding. (Consulte el enlace "compartir").
¡Agradable! Y gracias @MichaelKjörling
Una publicación de 40k sin mención de Warhammer. ¡Algo decepcionante, aunque una buena respuesta!

Si está utilizando algo que puede manipular materiales a nivel molecular para crear los materiales necesarios en el producto terminado, entonces está hablando de una "Máquina de Papá Noel". Esto es básicamente una combinación de una antorcha de plasma, para convertir la entrada en iones, luego un espectrómetro de masas ampliado que manipula la corriente de plasma para separar el material elemental de la corriente.

Espectrómetro de masas

Dado que estamos manipulando los elementos químicos, entonces su pregunta es bastante discutible tal como está redactada. No se puede fabricar tela de nanofibra de carbono si el material de entrada es un trozo de roca que contiene óxidos de silicio y hierro.

En su lugar, tendrá que administrar cuidadosamente el stock de entrada para extraer los elementos necesarios para lo que sea que esté haciendo, o descargar una gran cantidad de diversas materias primas para asegurarse de haber extraído suficiente de las materias primas correctas para su proyecto. y coloque el resto en almacenamiento. Esta alternativa no es tan mala ya que tendrá lingotes de materias primas muy puras en el contenedor de almacenamiento esperando la próxima vez que encienda la máquina, lo que hace que el ensamblaje sea más rápido y más eficiente energéticamente.

El truco final sería para una verdadera "expedición al desierto", en la que no se puede saber con un alto grado de confianza cuál será la composición elemental de las materias primas, o si coincide con lo que se va a querer hacer. En ese caso, una IA muy poderosa con un gran conocimiento de la ingeniería y la ciencia de los materiales tendrá que ser parte del dispositivo e intervenir comenzando con el paso de refinación una vez que comprenda la verdadera naturaleza y las cantidades de las materias primas que se están utilizando. separados en la parte del espectrómetro de masas de la Máquina de Santa Claus. Luego comenzará a modificar el elemento que desea fabricar ajustando el diseño para reflejar las propiedades físicas y mecánicas de lo que realmente está disponible. Con suficiente inteligencia y libertad de acción,

Sin embargo, no se desespere. La civilización humana se basa en un conjunto bastante limitado de materiales que se encuentran comúnmente, por lo que si puede encontrar una fuente de metales, silicio, carbono, nitrógeno, oxígeno e hidrógeno, tiene las materias primas para casi cualquier cosa que los seres humanos pueden hacer. El silicio y el oxígeno se pueden extraer de las rocas y la arena de la playa, el hidrógeno y el oxígeno del agua, el carbono de prácticamente cualquier materia orgánica, los asteroides carbonosos o los combustibles de hidrocarburos, etc. El nitrógeno puede ser un problema en el espacio (Titán tiene un buen suministro) y puede haber escasez local, pero a la larga, una Máquina de Papá Noel puede hacer la mayoría de lo que pides.

Ver también: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/infrastructure.php

Bien, creo que la suposición es: (a) El dispositivo está limitado a cambios químicos, es decir, no puede cambiar un elemento en otro, no convierte el plomo en oro ni el hidrógeno en uranio. Pero (b) puede hacer casi cualquier cambio químico que desee, es decir, dados los elementos en bruto, puede reorganizarlos libremente en moléculas.

De ello se deduce, entonces, que si desea que sea capaz de producir cualquier producto imaginable, debe tener a mano cantidades de cada elemento. Tiene que tener alguna cantidad de hidrógeno, alguna cantidad de helio, etc., hasta uranio (o más, si es necesario). Eso suena como un problema allí mismo. Tiene que tener stocks de unos 90 elementos, 90 contenedores para guardarlos, etc.

Supongo que si puede hacer toda esta reorganización química, no tiene que almacenarlos como elementos. Podría almacenar moléculas de compuestos complejos y descomponerlos según sea necesario. No estoy seguro si eso ayuda en algo. Tal vez sea más conveniente almacenar líquidos que gases, por lo que, por ejemplo, preferiría almacenar agua en lugar de hidrógeno y oxígeno, etc.

Es probable que algunos elementos se usen más que otros, según lo que esté tratando de sintetizar. Si está produciendo alimentos, eso es una gran cantidad de compuestos de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, por lo que querrá una gran cantidad de ellos, tal vez no tanto litio. Si fabrica principalmente piezas de motor, necesita mucho hierro (para fabricar acero) y aluminio, etc.

Es decir, qué elementos necesita principalmente depende de lo que está tratando de sintetizar.

@trangoul "Aluminum" es la ortografía estadounidense y yo soy estadounidense. La mayoría del resto de sus ediciones fueron correcciones de errores tipográficos flagrantes de mi parte, así que gracias.
Lo lamento. Siéntase libre de revertir este cambio.
No es gran cosa. No me preocuparé por eso.

También aconsejaría evitar los cambios físicos, ceñirse a los químicos. Estar demasiado cerca de algo que en realidad está transmutando elementos probablemente te dejaría brillando en la oscuridad.

Puede hacer que sus máquinas descompongan las cosas en cada casa o puede convertirlo en una utilidad con una línea de alimentación.

Algo así se usó en The Diamond Age con grandes Fuentes centrales donde los elementos se purificaban y combinaban en moléculas útiles y luego se alimentaban a través de un Feed o tubería que se ramificaba en cada casa donde los ensambladores creaban lo que la gente necesitaba.

Parece probable que no todas las sustancias vayan a ser fáciles de crear con sus ensambladores. Todo lo que se pueda crear con un ensamblador será barato, todo lo que no se pueda será mucho más caro.

Los elementos en bruto seguirán teniendo un valor. Hacer algo con oro será más caro que hacerlo con carbono.

Tenga en cuenta que es probable que todo esto siga siendo intensivo en energía.

Sin embargo, si la seguridad es el único problema con los transmutadores y la energía es barata, entonces los puntos centrales podrían producir los elementos más raros y enviarlos junto con todo lo demás.
@JBentley es un punto interesante. Pero sigo sintiendo que sería mucho más simple simplemente desmontar todas las formas de desechos para obtener los elementos que necesita. Después de todo, hablando globalmente, incluso toda la humanidad solo necesita una fracción muy pequeña de los materiales disponibles en este planeta.

Voy a buscar mi respuesta en Bloom, en Bloom usan lo que llaman "escalera descendente" para realizar una transmutación nuclear que realmente cambia elementos, el resultado es energía y cualquier elemento que extraen de la masa de reacción. Si el objetivo principal es la energía, y generalmente lo es, entonces se extrae hidrógeno por completo. La sociedad de la novela también utiliza la fusión para crear elementos de poder y luz.

Bajo estas condiciones, la novela sugiere que el material más valioso es el uranio , ya que tiene las mayores posibilidades de transmutación de cualquier elemento disponible naturalmente (y produce la mayor cantidad de hidrógeno para la fusión) y que el hierro es el más barato, porque el hierro-58 es el más bajo. punto en la energía de transmutación tanto para la fusión como para la escalera debido a su energía vinculante. Todo lo cual es correcto, pero sugeriría que el plomo-208 o el bismuto-209, al ser estables (en el caso del bismuto , no es del todoestable pero lo suficientemente cerca para el trabajo del gobierno que tiene una vida media mil millones de veces más larga que la edad estimada del universo) valen más, al menos más de lo que sugeriría su posición en la tabla periódica. Principalmente porque los hace fáciles de transportar y almacenar por períodos prolongados sin tomar precauciones drásticas y sin pérdida de energía, pureza y posibilidades de descomposición espontánea.