Der legendäre „Göttliche Stein des Eisstammes“ im Webdrama wurde von Wissenschaftlern verwendet, um eine neue Welt zu erschaffen

Vor Kurzem ist das Online-Drama „The Dream Returns“ zu Ende gegangen. Im Stück gibt es einen sehr auffälligen Stein. Es wird gesagt, dass es sich um „ein heiliges Objekt handelt, das vom Stamm der Bingyi von Generation zu Generation weitergegeben wird“ und außerdem um „den letzten Stein, mit dem Nuwa den Himmel reparierte“.

Es kann „das Wolkenlichtschwert reparieren und ist auch der Behälter für die Versiegelung und Unterdrückung.“ Es ist farbenfroh und selbst wenn es in Stücke zerbricht, vermittelt seine einzigartige innere Struktur den Menschen das Gefühl, anders zu sein.

Dies ist der mysteriöse Stein namens „Fünffarbiger Stein“. Was genau ist dieser farbenfrohe und einzigartig geformte Stein? Was ist daran so magisch?

Historische Ursprünge

Der Struktur der Bruchstücke des „Fünffarbigen Steins“ nach zu urteilen, könnte es sich um eine metallische Substanz namens natürliches Wismut handeln. Im Periodensystem ist das Elementsymbol des metallischen Elements Wismut Bi, seine Ordnungszahl ist 83 und sein englischer Name ist Bismuth. Der Name leitet sich vom griechischen Wort „Bismuthos“ ab, was **„anderes Metall“** bedeutet.

Im Vergleich zu anderen Metallen ist Wismut tatsächlich einzigartig. Es sieht seltsam aus, mit bizarren Farben und einer Wendeltreppenstruktur. Es hat den Charakter einer außerirdischen Zivilisation und steckt voller Technologie.

Quelle: geologypage

Tatsächlich gelang es den Menschen der Antike bereits in der griechischen und römischen Antike, Wismutmetall aus Wismutinit zu gewinnen. Die Bergleute verwechselten damals Wismuterz mit Silbererz und nannten es tectumarenti, was „Silber in der Herstellung“ bedeutet. Sie glaubten absurderweise, Wismuterz sei ein Zwischenprodukt bei der Umwandlung von Blei in Silber , und verwendeten es häufig zur Herstellung von Böden für Kisten und Truhen.

In den Schriften des deutschen Mönchs Basil Valentine aus dem 15. Jahrhundert wurde das Element Wismut genannt, was „weiße Substanz“ bedeutet. Später erkannte der Mineraloge Georgius Agricola die einzigartigen Eigenschaften von Wismut, latinisierte es als Bisemutum und beschrieb, wie man es aus seinem Erz gewinnt.

Mitte des 18. Jahrhunderts wurde Wismut als eigenständiges Metall anerkannt. Im Jahr 1739 veröffentlichten der deutsche Chemiker Johann Heinrich Pott und im Jahr 1753 der Franzose Claude-François Geoffroy Forschungsarbeiten zu den chemischen Eigenschaften von Wismut.

Quelle: Referenz [6]

Das Geheimnis von Farbe und Struktur

In der Natur ist frisches natürliches Wismut silberweiß , aber wenn es der Luft ausgesetzt wird, oxidiert es allmählich. Aufgrund der ungleichmäßigen Dicke des Oxidfilms (Bi2O3) kommt es bei Lichteinstrahlung zu Interferenzen und einem farbigen Effekt, der normalerweise als hellrotes Schillern (Irisdescent) – Qiāng-Farbe – erscheint.

Natürliches Wismut nach Oxidation | Quelle: Referenz [7]

In der Natur kommt Wismut häufig in hydrothermalen Adern vor, in Verbindung mit Quarz und Mineralien aus Metallen wie Kobalt, Silber, Eisen und Blei oder in der Kontaktzone zwischen Granitintrusionen und Kalkstein. Zu den gängigen Verbindungen gehören Bismuthinit (Bi₂S₃) und Bismutsulfid (Bi₂O₃).

Quelle: Referenz [8]

Es ist im Allgemeinen schwierig, dass das Wismutelement allein in freiem Zustand existiert, und Wismutkristalle sind auch ziemlich selten. Das bekannteste Merkmal von Wismutkristallen ist ihre komplizierte trichterförmige Struktur , die die Form einer gestuften Hohlpyramide annimmt. Bei genauerem Hinsehen stellt man fest, dass es sehr gut zu traditionellen chinesischen Mustern passt.

Emaille mit Huizi-Muster | Quelle: Referenz [9]

Diese Form wird im Labor künstlich gezüchtet, indem das Wismut geschmolzen und dann langsam abkühlen gelassen wird. Während dieses Prozesses wachsen die Kanten und Ecken des Kristalls schneller als die Kristallflächen und bilden eine einzigartige hohle geometrische Form – die Form einer Wendeltreppe . Diese Art von Wismutkristall ist der am häufigsten vorkommende künstliche Kristall.

Der Prozess der Abkühlung und Kristallisation von natürlichem Wismut, künstlich gezüchtet. Quelle: B-Station @ 15. Mond, neunundzwanzigste Runde

Ein vielseitiges Metall, das sicherer ist als Salz

Der Atomkoeffizient von Wismut beträgt 83. Es ist ein Nachbar von Blei (Atomkoeffizient 82) im Periodensystem. Obwohl es ebenfalls ein Schwermetall ist, ist es häufig wenig oder gar nicht giftig. Seine Toxizität ist sogar geringer als die des Kochsalzes NaCl. Aus diesem Grund ist Wismut zu einem anerkannten grünen Metallelement geworden. Schon seit langer Zeit wird Wismut zur Behandlung von Magenerkrankungen wie Magengeschwüren eingesetzt. Zu den uns bekannten Arzneimitteln gehören Wismutaluminiumoxid, Wismutpektin, Wismutsubcitrat usw.

Die meisten Metalle sind radioaktiv. Wie verhält es sich also mit Wismut? Wismut-209, das häufigste Isotop des Wismutmetalls, gilt als der stabilste Atomkern mit einer Halbwertszeit von 1,9 × 10 19 Jahren. Das sind mehr als 190 Billionen Jahre und viel länger als das geschätzte Alter des Universums (13,8 Milliarden Jahre). Dies bedeutet, dass die Sonnenstrahlung viel stärker ist als Wismutmetall, was darauf hindeutet, dass Wismutmetall sehr sicher ist.

Atommasse und Elektronenkonfiguration des Elements Wismut Quelle: Referenz [10]

Neben der medizinischen Anwendung ist Wismut auch in vielen Bereichen unseres Lebens beteiligt:

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Farbe und Make-up

Neben seiner breiten Anwendung im medizinischen Bereich wird Wismutmetall aufgrund seiner fast magischen Farbe häufig zur Herstellung von Schmuck, Kunsthandwerk, Kosmetika oder Pigmenten verwendet. Der Perlglanzeffekt von Kosmetika wie Lidschatten, French Glue und Nagellack wird durch Wismutoxychlorid (BiOCl) erzielt.

Kosmetika mit Wismutoxychlorid (BiOCl) Quelle: Referenz [11]

Der Hauptbestandteil des Pigments „Primrose Yellow“, der Farbe des Jahres 2017, ist Wismutvanadat (BiVO4). Darüber hinaus weist Wismut die Eigenschaften einer hohen Dichte und geringen Toxizität auf und kann als guter Ersatz für Blei verwendet werden. Beispielsweise wird zur Herstellung von Schrotflintengeschossen grünes Wismut anstelle von giftigem Blei verwendet.

„Primelgelb“-Pigment - Wismutvanadat (BiVO4) Quelle: Referenz [12]

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Mobile kleine Kernkraftquelle

Der Blei-Wismut-Legierungsreaktor, ein schneller Neutronenkernreaktor, der eine flüssige Blei-Wismut-Legierung als Kühlmittel verwendet, dient nicht nur Großkraftwerken mit einer Million Kilowatt, sondern ist auch als kleine modulare Kernkraftwerksquelle mit Megawatt konzipiert. Sogar Familienautos sollen in der Lage sein, mobile kleine Atomkraftwerke zu transportieren. Den Traum von Atomenergie im Auto soll „Wismuth“ künftig wahr machen.

Quelle: Referenz [13]

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Flexible tragbare Geräte

**Wismuttellurid und seine Derivate sind derzeit weit verbreitete thermoelektrische Materialien mit nahezu Raumtemperatur, hervorragenden thermoelektrischen Eigenschaften und großem Potenzial für flexible thermoelektrische Geräte. **Ultradünne, flexible Hall-Sensoren auf Wismutbasis können an Fingern oder Handgelenken gebogen werden, ohne dass ihre magnetischen oder elektrischen Eigenschaften verloren gehen. Dieses tragbare Gerät soll in der elektronischen Haut, in tragbaren Geräten zur physiologischen Überwachung und Behandlung usw. eingesetzt werden.

Quelle: eScience

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Magnetschwebebahn

Obwohl metallisches Wismut selbst nicht magnetisch ist, weist es eine hohe Beständigkeit gegenüber Magnetfeldern auf und ist ein stark antimagnetisches Material. Solange es sich in einem stabilen Magnetfeld befindet, kann Wismut wie durch Zauberhand in die Schwebe gebracht werden und wird deshalb beim Bau von Magnetschwebebahnen verwendet.

Quelle: YouTube @ Nighthawkinlight

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Weitere Funktionen und Anwendungen

Das Max-Planck-Institut für Festkörperphysik und Materialien in Deutschland schrieb einst in der Zeitschrift Nature: „ Wismut ist möglicherweise eines der eigenartigsten und am meisten unterschätzten Elemente im Periodensystem .“ Die wissenschaftliche Wismutforschung hat sich weltweit in vielen Bereichen zu einem Forschungsschwerpunkt entwickelt und das Potenzial dieses grünen Metalls wird ständig erweitert.

Wismutmetall hat einen sehr niedrigen Schmelzpunkt (271,4 °C) und einen sehr hohen Siedepunkt (1564 °C) und wird häufig zur Herstellung von Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet. Beispielsweise enthält Woods Legierung in ihrer Standardzusammensetzung 50 % Wismut und hat einen Schmelzpunkt von nur 70 °C. Es kann zur Herstellung von Sicherungen, Temperatursensoren für automatische Feuerlöschgeräte usw. verwendet werden.

Wismutmetall ist eines der wenigen Materialien, das sich bei Kälte ausdehnt und bei Hitze zusammenzieht. Sein Volumen dehnt sich beim Erstarren um etwa 3,3 % aus und es kann für Präzisionsguss mit höheren Anforderungen verwendet werden.

Quelle: Referenz [14]

Wismut und seine Verbindungen und Komplexe weisen eine gute photoelektrische Reaktion auf und werden in Leuchtstoffen, der photoelektrischen Detektion, der Solarenergie und der Elektromagnetik verwendet. Beispielsweise werden auf Wismut basierende Perowskit-Solarzellen als Alternative zu Blei-Perowskit-Solarzellen als „die neue Hoffnung im Bereich der Photovoltaik“ gefeiert.

Quelle: Referenz [15]

Wismut hat viele andere Anwendungen ...

Wismutmetall ist der legendäre „Fünffarbenstein“ in Film- und Fernsehdramen. Im wirklichen Leben wurde es anfangs fälschlicherweise als „Silber in der Fertigung“ angesehen, später jedoch als „anderes Metall“.

Künstliche Wismutkristalle sehen bizarr aus und haben einen Science-Fiction-Touch, was sie zu einer Welle von Enthusiasten macht. Aufgrund seiner einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften wird es häufig im täglichen Leben und in der industriellen Produktion verwendet und erfreut sich auch in vielen aufstrebenden Bereichen großer Beliebtheit ...

Auf diese Weise kann Wismut tatsächlich als ein „göttliches Objekt betrachtet werden, das von Generation zu Generation weitergegeben wird“!

Verweise

[1] Tianyin. Das bizarrste und unterschätzteste Element im Periodensystem – Wismut. Steinwissenschaftsstudio. 14.09.2024.

[2] Wismut: Das Regenbogenmetall der Natur. Die Natur erkunden. 15.06.2023.

[3] Seltene Metalle. Wozu braucht die Menschheit Wismut? Annäherung an das seltene Metall Wismut.2023.9.4.

[4] Miao Yuqing. Das großartige Debüt des strategischen Metalls Bismut. Team des Wismut-Forschungszentrums. 2023.5.11.

[5] Cao Tianyi, Shi Xiao-Lei, Li Meng et al. 2023. Fortschritte bei thermoelektrischen Geräten auf Wismuttellurid-Basis: Fortschritt und Herausforderungen. eScience.3(3), 100122.

[6]https://www.chemistrylearner.com

[7]https://www.dreamstime.com/

[8] https://rockseeker.com

[9] http://www.yidianchina.com/

[10]https://www.vectorstock.com/

[11] http://pleinvanity.com

[12]https://shop.kremerpigments.com

[13] https://www.sensaweb.com

[14]https://www.easiahome.com/

[15] https://nula.bg/

Planung und Produktion

Quelle: Shanghai Natural History Museum (ID: snhm01)

Autor: Liu Zhenghua

Herausgeber: He Tong

Korrekturgelesen von Xu Lai und Lin Lin

Das Titelbild und die Bilder in diesem Artikel stammen aus der Copyright-Bibliothek

Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen