铜是创新的终极工具

铜是创新的终极工具

大约 1 万年前,石头还是一种最先进的材料,直到那时,我们的祖先发现了一种更好的材料,可以用来制作箭和斧头:铜。考古学家认为,这是人类手工操作的第一种金属,从那时起,它就成就了我们一些最伟大的发明。现在,铜是世界上消耗量第三大的金属。这六种技术展示了铜在几千年来如何帮助塑造我们的文明。

冶金

迄今为止出土的最古老的金属物品是中东发现的一把公元前六千年的小型铜锥。由于铜通常是纯金属而不是混合在矿石中,因此它非常适合人类发明冶金术(即冶炼和铸造金属的工艺)。这使得早期文明能够使用更坚固的斧头和箭。

青铜

铜是一种相当柔软的金属,但你可以将它与其他金属混合制成坚硬的合金。大约公元前 3000 年,苏美尔人将铜与锡混合制成青铜,这种青铜比单独使用任何一种元素都更坚固、更容易铸造成模具,而且更能保持锋利的边缘。这是因为将不同大小的原子组合在一起会使它们难以相互滑过。

铸币

现代便士只含铜 2.5%(其余部分由便宜得多的锌制成),但一些已知最古老的硬币是青铜制成的,其中铜含量高达 95%。铜具有很强的耐腐蚀性,经过手后不会变形,而且它的延展性使它很容易压印领导人和其他文化符号的图像。

抗菌表面

铜对许多单细胞生物都有毒,可在两小时或更短的时间内杀死多种微生物,包括一些可以逃避我们最好的抗生素的微生物。现在一些医院利用这种金属制作门把手和床栏。这是一个古老的伎俩;古代医生会用铜粉治疗耳部感染和烧伤等疾病。

铜屋顶

自公元前 3 世纪以来,我们就一直使用铜来覆盖建筑物,包括万神殿等建筑,因为它可以弯曲成复杂的形状和设计,而木材或瓷砖则无法做到。这种材料在暴露于空气中时会发生化学反应,形成绿色外层,这不仅仅是一种迷人的颜色:它还可以防止侵蚀。

铜不仅是仅次于银的第二佳电导体,而且延展性极佳,这意味着你可以将其拉成细线而不会折断。自 1800 年亚历山德罗·伏特 (Alessandro Volta) 发明电池以来,铜线对所有电气产品都至关重要,从电路板到连接我们互联网的电缆。

本故事刊登在《大众科学》 2020 年春季《起源》期刊

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