1
00:00:02,766 --> 00:00:07,233
Edelstenen, edele metalen,
en kracht...

2
00:00:09,633 --> 00:00:11,900
...de bouwstenen
van de beschaving.

3
00:00:13,566 --> 00:00:15,333
Maar hoe worden ze gemaakt?

4
00:00:15,333 --> 00:00:17,633
Onze aarde is een meesterkok.

5
00:00:17,633 --> 00:00:19,466
Ze weet hoe ze moet koken.

6
00:00:20,900 --> 00:00:23,800
Het is niet gemakkelijk
een onderdeel maken.

7
00:00:23,800 --> 00:00:25,800
Je hebt temperaturen nodig
die extreem zijn.

8
00:00:25,800 --> 00:00:30,866
In deze aflevering: hoe werken metalen?
onze wereld vormgeven?

9
00:00:30,866 --> 00:00:32,333
Ik hou van staal.

10
00:00:32,333 --> 00:00:34,966
Het is eigenlijk de ruggengraat
van onze samenleving.

11
00:00:36,666 --> 00:00:39,233
En zullen deze gaven gebruikt worden?

12
00:00:39,233 --> 00:00:41,300
om de tools van morgen te bouwen?

13
00:00:41,300 --> 00:00:42,733
Dus ik denk aan de Terminator.

14
00:00:42,733 --> 00:00:46,400
Hij kan van vorm veranderen
en dan zelfgenezing.

15
00:00:46,400 --> 00:00:47,733
En eigenlijk ons materiaal
doet al die dingen.

16
00:00:50,166 --> 00:00:52,100
We gaan lanceren
deze ongelooflijke telescoop,

17
00:00:52,100 --> 00:00:53,733
en wij gaan het versturen
een miljoen mijl

18
00:00:53,733 --> 00:00:56,266
vanaf de aarde de ruimte in
om daadwerkelijk te ontgrendelen

19
00:00:56,266 --> 00:00:58,900
de geheimen van het universum.

20
00:00:58,900 --> 00:01:03,233
En het zal allemaal afhangen
op twee ounces goud.

21
00:01:04,633 --> 00:01:07,400
"De kracht van metalen."

22
00:01:08,733 --> 00:01:11,066
Nu meteen verder
NOVA.

23
00:01:26,400 --> 00:01:29,333
Belangrijke financiering voor
NOVA
wordt geleverd door het volgende...

24
00:01:46,900 --> 00:01:49,366
Door het licht
van een eeuwenoud kampvuur,

25
00:01:49,466 --> 00:01:54,600
daar werd een ontdekking gedaan
veranderde de loop van de geschiedenis.

26
00:01:54,700 --> 00:01:57,400
Wij weten het niet precies
hoe het gebeurde,

27
00:01:57,500 --> 00:02:01,033
maar ik vraag me soms af of dat zo is
het was geen compleet ongeluk.

28
00:02:01,133 --> 00:02:05,100
Of het nu toeval is
of door pure vastberadenheid,

29
00:02:05,200 --> 00:02:09,800
zodra de mensheid leerde hoe
om de kracht van vuur te benutten,

30
00:02:09,900 --> 00:02:12,966
we hebben het stenen tijdperk achter ons gelaten,

31
00:02:13,066 --> 00:02:16,033
onze weg banen
naar de moderne wereld

32
00:02:16,133 --> 00:02:19,033
met koper, brons,

33
00:02:19,133 --> 00:02:23,533
ijzer en staal, de metalen.

34
00:02:26,633 --> 00:02:28,633
Een wereld zonder metalen
geen hoge gebouwen zou hebben,

35
00:02:28,733 --> 00:02:32,733
het zou geen snelle voertuigen hebben,

36
00:02:32,833 --> 00:02:34,466
je zou het niet kunnen
elektriciteit hebben.

37
00:02:34,566 --> 00:02:37,100
Eigenlijk onze hele moderne wereld

38
00:02:37,200 --> 00:02:40,266
is gebouwd op de ruggengraat
van metalen.

39
00:02:42,166 --> 00:02:44,033
Onze reis begint met een metaal

40
00:02:44,133 --> 00:02:47,500
dat heeft het leven op aarde getransformeerd
door zijn schoonheid.

41
00:02:47,600 --> 00:02:52,200
Een metaal dat fortuinjagers is
bereid waren om voor te sterven,

42
00:02:52,300 --> 00:02:54,700
en niet alleen in de films.

43
00:02:54,800 --> 00:02:57,866
Er is niets mooiers
dan goud, niets ter wereld.

44
00:02:57,966 --> 00:03:01,066
Je voelt het gewoon
als je het ziet.

45
00:03:01,166 --> 00:03:03,066
Oude mensen waardeerden goud

46
00:03:03,166 --> 00:03:07,166
vóór het concept van valuta
of er bestond zelfs geld.

47
00:03:07,266 --> 00:03:11,400
Het is iets dat mensen
wist intrinsiek dat het waarde had.

48
00:03:11,500 --> 00:03:13,600
Goud is absoluut magisch.

49
00:03:15,300 --> 00:03:18,966
Goud is het meest fantastisch
sieraden metaal om mee te werken.

50
00:03:19,066 --> 00:03:25,000
Het is zo zacht, het is zo flexibel,
het is als boter.

51
00:03:25,100 --> 00:03:28,300
Werken met goud ruïneert je
voor elk ander metaal.

52
00:03:28,400 --> 00:03:31,666
Je bent nooit meer dezelfde.

53
00:03:31,766 --> 00:03:33,566
Jeanette, een meesterjuwelier,

54
00:03:33,666 --> 00:03:36,266
maakt een paar
van gouden oorbellen.

55
00:03:36,366 --> 00:03:39,400
Ik ben gespecialiseerd in antiek
technieken voor het maken van sieraden.

56
00:03:39,500 --> 00:03:44,400
Het soort expertise
en vaardigheden die werden gebruikt

57
00:03:44,500 --> 00:03:46,900
voor het maken van sieraden
maakte er echt een kunstvorm van.

58
00:03:47,000 --> 00:03:50,466
Ik maak mijn eigen draad en plaat...

59
00:03:52,033 --> 00:03:56,200
...en oefentechnieken
zoals granulatie.

60
00:03:56,300 --> 00:03:57,933
De techniek die ik ga gebruiken
voor de hangende pony

61
00:03:58,033 --> 00:04:03,266
komt eigenlijk uit Troje
vanaf ongeveer 2450 voor Christus.

62
00:04:03,366 --> 00:04:06,366
Goud is uniek
tussen de elementen.

63
00:04:06,466 --> 00:04:11,700
Goud is extreem resistent
tot oxidatie, tot roesten.

64
00:04:11,800 --> 00:04:13,966
Als je een object maakt
uit goud,

65
00:04:14,066 --> 00:04:17,066
het is het enige dat je hebt
dat degradeert niet.

66
00:04:17,166 --> 00:04:18,433
Dus voor oude mensen,

67
00:04:18,533 --> 00:04:20,933
dat moet heel erg geweest zijn,
erg aantrekkelijk.

68
00:04:21,033 --> 00:04:23,266
De kleur van goud trekt je naar binnen.

69
00:04:23,366 --> 00:04:25,933
Oude mensen zagen het

70
00:04:26,033 --> 00:04:28,966
en wist dat het iets was
ontzettend bijzonder.

71
00:04:29,066 --> 00:04:33,333
Goud is niet alleen mooi,
het is zeldzaam.

72
00:04:33,433 --> 00:04:35,666
Sterker nog,
als je al het goud neemt

73
00:04:35,766 --> 00:04:38,933
dat tot nu toe is gedolven,
Er wordt geschat dat het zou vullen

74
00:04:39,033 --> 00:04:41,833
ongeveer een derde
van het Washingtonmonument.

75
00:04:41,933 --> 00:04:43,666
Maar om te begrijpen

76
00:04:43,766 --> 00:04:47,100
wat maakt dit zeldzaam
en edele metalen blijven eeuwig bestaan,

77
00:04:47,200 --> 00:04:53,800
we moeten het eens nader bekijken...
een veel, veel dichterbij kijken.

78
00:04:53,900 --> 00:04:55,633
Gebruik een van de krachtigste

79
00:04:55,733 --> 00:04:57,633
elektronenmicroscopen
in de wereld,

80
00:04:57,733 --> 00:05:01,233
David Müller studeert
de elementen.

81
00:05:01,333 --> 00:05:03,966
Waarschijnlijk het leukste in het lab
is wanneer we er iets in stoppen

82
00:05:04,066 --> 00:05:07,066
en het beeld komt naar voren
en je kijkt en je gaat,

83
00:05:07,166 --> 00:05:09,400
Wauw, dat is het niet
wat ik had verwacht.

84
00:05:09,500 --> 00:05:11,066
Dat is interessant.

85
00:05:11,166 --> 00:05:14,166
En dat is meestal het begin
van een nieuwe wetenschappelijke ontdekking.

86
00:05:14,266 --> 00:05:16,766
Vandaag observeert Muller

87
00:05:16,866 --> 00:05:21,366
het merkwaardige gedrag van goud,
atoom voor atoom.

88
00:05:23,133 --> 00:05:25,600
Alle elementen bestaan ​​uit atomen.

89
00:05:25,700 --> 00:05:30,733
Binnenin is een kern gevuld
met positief geladen protonen

90
00:05:30,833 --> 00:05:35,233
samen met neutronen die dat wel hebben
helemaal geen kosten.

91
00:05:35,333 --> 00:05:37,700
Wervelend rond de kern
in een wolk

92
00:05:37,800 --> 00:05:41,633
zijn negatief geladen
elektronen.

93
00:05:41,733 --> 00:05:45,933
Het is de relatie tussen
de kern van goud en zijn elektronen

94
00:05:46,033 --> 00:05:48,766
dat is de sleutel
aan zijn veerkracht.

95
00:05:48,866 --> 00:05:53,266
We zitten nu op 7.000 keer
vergroting,

96
00:05:53,366 --> 00:05:56,100
zeven keer hoger dan
de hoogste vergroting

97
00:05:56,200 --> 00:05:57,333
van een optische microscoop.

98
00:05:57,433 --> 00:05:59,333
En als we nog wat verder inzoomen,

99
00:05:59,433 --> 00:06:02,166
wij beginnen te zien
daar is een leuk patroon.

100
00:06:02,266 --> 00:06:03,366
Dit zijn kleine eilandjes
van goud.

101
00:06:03,466 --> 00:06:06,200
En als we een beetje inzoomen
verder op hen,

102
00:06:06,300 --> 00:06:09,333
we zullen weinig licht beginnen te zien
vlekken helemaal op zichzelf.

103
00:06:09,433 --> 00:06:11,733
Dat zijn individuele atomen.

104
00:06:11,833 --> 00:06:13,966
Elk van deze clusters

105
00:06:14,066 --> 00:06:16,733
bevat duizenden
van heldere stippen,

106
00:06:16,833 --> 00:06:19,833
duizenden goudatomen.

107
00:06:19,933 --> 00:06:21,233
Kleine goudatomen

108
00:06:21,333 --> 00:06:22,900
vormen kleine clusters,

109
00:06:23,000 --> 00:06:24,766
en ze blijven herschikken
en veranderen.

110
00:06:24,866 --> 00:06:27,533
Ze zijn niet statisch,
ze zijn niet stabiel.

111
00:06:27,633 --> 00:06:29,933
Ze zijn dynamisch--
ze zijn de hele tijd in beweging.

112
00:06:30,033 --> 00:06:33,100
Goudatomen houden ervan om samen te zijn.

113
00:06:33,200 --> 00:06:35,633
Maar als het om binding gaat
met andere elementen,

114
00:06:35,733 --> 00:06:38,166
ze zijn ronduit asociaal.

115
00:06:38,266 --> 00:06:40,533
Wanneer atomen zich binden,

116
00:06:40,633 --> 00:06:43,366
ze doen het door
hun buitenste elektronen

117
00:06:43,466 --> 00:06:46,600
door ze te delen of te ruilen.

118
00:06:46,700 --> 00:06:51,800
Maar goud heeft 79 protonen
de drang bestrijden

119
00:06:51,900 --> 00:06:56,200
omdat ze dat hebben gedaan
een enorme positieve lading.

120
00:06:56,300 --> 00:07:00,066
Die positieve lading
trekt de elektronen naar binnen.

121
00:07:00,166 --> 00:07:03,533
Het echte gevolg is dat
de buitenste elektronen in goud

122
00:07:03,633 --> 00:07:07,033
zijn veel minder beschikbaar
voor het doen van scheikunde

123
00:07:07,133 --> 00:07:09,366
dan we anders zouden verwachten.

124
00:07:09,466 --> 00:07:14,600
Daarom bindt goud niet
met elementen als zuurstof

125
00:07:14,700 --> 00:07:17,600
die metalen veroorzaken
te verkleuren en roesten.

126
00:07:17,700 --> 00:07:20,100
De reden dat
wij kunnen het waarderen

127
00:07:20,200 --> 00:07:23,633
de gouden meesterwerken
vanaf 2400 voor Christus

128
00:07:23,733 --> 00:07:25,900
is omdat goud eeuwig duurt.

129
00:07:26,000 --> 00:07:28,100
Vandaag is het net zo mooi

130
00:07:28,200 --> 00:07:30,033
zoals het was
duizenden jaren geleden.

131
00:07:30,133 --> 00:07:31,166
Dat kun je niet zeggen

132
00:07:31,266 --> 00:07:33,666
over iets anders
waar je in zou kunnen werken.

133
00:07:35,766 --> 00:07:38,700
Hoe gebeurde dat
een unieke metalen vorm?

134
00:07:41,433 --> 00:07:44,733
Het is niet gemakkelijk
een onderdeel maken.

135
00:07:44,833 --> 00:07:47,400
Je hebt temperaturen nodig
die extreem zijn,

136
00:07:47,500 --> 00:07:49,733
en we zijn aan het praten
miljoenen graden.

137
00:07:49,833 --> 00:07:51,566
Hoe zwaarder het element,

138
00:07:51,666 --> 00:07:55,033
hoe warmer de temperaturen
nodig om het te maken.

139
00:07:55,133 --> 00:07:57,533
En je vindt die temperaturen
in de kernen van sterren

140
00:07:57,633 --> 00:08:02,300
die tien keer de massa zijn
van de zon of groter.

141
00:08:02,400 --> 00:08:05,166
Het is in de intense hitte
en druk

142
00:08:05,266 --> 00:08:07,233
van deze enorme kernen

143
00:08:07,333 --> 00:08:10,200
dat de elementen
geleidelijk vorm krijgen,

144
00:08:10,300 --> 00:08:14,066
samen binden
in een proces dat fusie wordt genoemd.

145
00:08:14,166 --> 00:08:15,500
Je kunt het je een beetje voorstellen

146
00:08:15,600 --> 00:08:18,800
alle elementen opbouwen
die in het universum bestaan

147
00:08:18,900 --> 00:08:22,166
door een stapel neutronen te nemen
en protonen en elektronen

148
00:08:22,266 --> 00:08:23,666
en ze samenvoegen

149
00:08:23,766 --> 00:08:25,566
steeds groter op te bouwen
en grotere atomen.

150
00:08:25,666 --> 00:08:29,633
Wanneer het aantal protonen
en elektronen raken 26,

151
00:08:29,733 --> 00:08:33,500
Bij het vormen van ijzer stopt het proces.

152
00:08:33,600 --> 00:08:36,066
Als er eenmaal ijzer in de kern is gemaakt,
dat is het.

153
00:08:36,166 --> 00:08:38,100
Er is geen beschikbare energie meer
voor fusie.

154
00:08:38,200 --> 00:08:43,333
Die massieve sterren zullen ontploffen
en ga naar wat een supernova wordt genoemd.

155
00:08:44,866 --> 00:08:46,766
Een van de sleutel
open vragen waren dat wel

156
00:08:46,866 --> 00:08:48,166
hoe zit het met de zwaardere elementen?

157
00:08:48,266 --> 00:08:50,066
Hoe zit het met goud en platina?
en uranium?

158
00:08:50,166 --> 00:08:52,400
Waar komen die vandaan?

159
00:08:52,500 --> 00:08:54,966
Aan het einde van de supernova
explosies,

160
00:08:55,066 --> 00:09:00,500
Er worden nieuwe soorten sterren gevormd
neutronensterren genoemd.

161
00:09:00,600 --> 00:09:04,266
Ze komen vaak in paren--
dubbelsterren.

162
00:09:04,366 --> 00:09:05,766
Ze zijn extreem compact

163
00:09:05,866 --> 00:09:07,700
en compact en zwaar.

164
00:09:07,800 --> 00:09:11,200
Hij weegt ongeveer anderhalf
maal de massa van onze zon,

165
00:09:11,300 --> 00:09:15,500
maar het is zo groot als een stad
New York of Londen of Boston.

166
00:09:15,600 --> 00:09:17,733
En ze integreren
veel neutronen,

167
00:09:17,833 --> 00:09:19,433
daarom worden ze genoemd
neutronensterren.

168
00:09:21,333 --> 00:09:25,400
Sommige wetenschappers theoretiseren dat
elementen zwaarder dan ijzer

169
00:09:25,500 --> 00:09:29,966
zijn ontstaan bij de botsing
van twee neutronensterren.

170
00:09:30,066 --> 00:09:33,366
Wat gebeurt er als ze botsen?

171
00:09:35,933 --> 00:09:39,733
Fusie op grote schaal.

172
00:09:39,833 --> 00:09:43,233
De elementen waren verspreid
in de hele kosmos,

173
00:09:43,333 --> 00:09:46,400
dus ze zaten in de mix
toen ons zonnestelsel ontstond

174
00:09:46,500 --> 00:09:50,533
4,5 miljard jaar geleden.

175
00:09:50,633 --> 00:09:53,166
En later werden er nog meer afgeleverd
naar de aarde

176
00:09:53,266 --> 00:09:55,733
door kometen en asteroïden.

177
00:09:57,633 --> 00:10:00,100
De meeste elementen
op het periodiek systeem

178
00:10:00,200 --> 00:10:01,633
kwam vanuit de ruimte naar ons toe.

179
00:10:03,266 --> 00:10:05,100
We classificeren ze in groepen

180
00:10:05,200 --> 00:10:07,466
gedefinieerd door hun
kenmerken.

181
00:10:07,566 --> 00:10:12,100
De grootste groep zijn de metalen,

182
00:10:12,200 --> 00:10:18,033
en een van de mooiste
is veruit goud.

183
00:10:18,133 --> 00:10:23,166
Nu deze oude schat
gaat terug naar de ruimte

184
00:10:23,266 --> 00:10:27,133
aan boord van de meest geavanceerde
telescoop ooit gebouwd.

185
00:10:27,233 --> 00:10:30,066
Het is de volgende grote
ruimte telescoop.

186
00:10:30,166 --> 00:10:31,966
Wij noemen het graag Hubble 2.0.

187
00:10:32,066 --> 00:10:37,900
Hubble 2.0 is de James Webb
Ruimtetelescoop.

188
00:10:38,000 --> 00:10:41,200
In 2018 gaan we van start
deze ongelooflijke telescoop,

189
00:10:41,300 --> 00:10:43,900
de grootste ruimtetelescoop
de mensheid heeft ooit gebouwd,

190
00:10:44,000 --> 00:10:46,566
en wij gaan het versturen
een miljoen mijl de ruimte in

191
00:10:46,666 --> 00:10:49,666
om naar het vroegste deel te staren
van het universum,

192
00:10:49,766 --> 00:10:54,633
en het zal allemaal afhangen
op twee ounces goud.

193
00:10:54,733 --> 00:10:57,466
De ultradunne laagjes goud

194
00:10:57,566 --> 00:11:00,133
die de telescoop bedekken
spiegels

195
00:11:00,233 --> 00:11:04,133
geef het de kracht om te detecteren
sterrenstelsels die lichtjaren verwijderd zijn.

196
00:11:04,233 --> 00:11:05,900
Hubble heeft zoiets gevonden

197
00:11:06,000 --> 00:11:07,600
de rand van het zichtbare
universum,

198
00:11:07,700 --> 00:11:09,766
maar we weten dat het zo is
een heel universum daarbuiten

199
00:11:09,866 --> 00:11:12,000
bij golflengten genoemd
infrarode golflengten.

200
00:11:12,100 --> 00:11:15,733
En dat is waar goud
komt in beeld.

201
00:11:15,833 --> 00:11:17,666
Infrarood licht

202
00:11:17,766 --> 00:11:19,566
is onzichtbaar voor onze ogen,

203
00:11:19,666 --> 00:11:22,366
maar we kunnen het detecteren als hitte.

204
00:11:22,466 --> 00:11:24,700
En daarom dit
thermische infraroodcamera

205
00:11:24,800 --> 00:11:25,833
zal het ophalen.

206
00:11:25,933 --> 00:11:29,133
Dit is dus mijn hand
zoals gezien door de camera,

207
00:11:29,233 --> 00:11:31,666
en het is ongeveer 97 graden
Fahrenheit.

208
00:11:31,766 --> 00:11:33,666
Laten we nu eens naar mijn hand kijken

209
00:11:33,766 --> 00:11:36,600
weerspiegeld in dit gewone
zilver gecoate spiegel.

210
00:11:36,700 --> 00:11:38,966
Er staat dat mijn hand dat is
84 graden Fahrenheit,

211
00:11:39,066 --> 00:11:41,533
dat is veel minder dan 97,

212
00:11:41,633 --> 00:11:43,400
en dat is omdat
de zilverkleurige spiegel

213
00:11:43,500 --> 00:11:46,366
is geen perfecte reflector
van infrarood licht.

214
00:11:46,466 --> 00:11:49,933
Maar als we dit proberen
goudkleurige spiegel...

215
00:11:51,000 --> 00:11:52,633
Nu, als ik passeer
de weerspiegeling van mijn hand

216
00:11:52,733 --> 00:11:54,833
boven het goud,

217
00:11:54,933 --> 00:11:58,633
er staat dat mijn hand dat is
97 graden Fahrenheit.

218
00:11:58,733 --> 00:12:01,100
En wat dit dus laat zien
is dat goud

219
00:12:01,200 --> 00:12:04,466
is een bijna perfecte reflector
van infrarood licht,

220
00:12:04,566 --> 00:12:07,033
en daarom coaten wij
alle spiegels

221
00:12:07,133 --> 00:12:09,266
van de James Webb-telescoop
in goud--

222
00:12:09,366 --> 00:12:12,100
zodat het zo is
een bijna perfect zicht

223
00:12:12,200 --> 00:12:14,466
van het infrarood
onzichtbaar universum.

224
00:12:17,800 --> 00:12:19,833
Goud is die eeuwenoude schat

225
00:12:19,933 --> 00:12:22,900
waar we naar verlangden
over de geschiedenis van de mensheid,

226
00:12:23,000 --> 00:12:25,666
en hier zijn we dan
in de 21e eeuw hier gebruik van maken

227
00:12:25,766 --> 00:12:28,500
om daadwerkelijk te ontgrendelen
de geheimen van het universum

228
00:12:28,600 --> 00:12:30,733
en misschien wel de oorsprong
van waar we vandaan kwamen.

229
00:12:30,833 --> 00:12:35,133
Wat een prachtige historisch
transformatie.

230
00:12:35,233 --> 00:12:38,900
Historisch gezien is dit schitterend
schat van de aarde

231
00:12:39,000 --> 00:12:41,100
in rivierbeddingen te vinden zijn
en stromen.

232
00:12:43,033 --> 00:12:45,533
Maar om te vertrekken
het stenen tijdperk erachter,

233
00:12:45,633 --> 00:12:47,800
we hadden nog een metaal nodig,

234
00:12:47,900 --> 00:12:51,300
één sterk genoeg
om te vormen tot gereedschappen.

235
00:12:51,400 --> 00:12:55,166
En wij hebben het gevonden
in de vlammen van een vuur.

236
00:12:57,133 --> 00:13:00,733
Koper, atoomnummer 29--

237
00:13:00,833 --> 00:13:06,866
29 elektronen, 29 protonen,
en 35 neutronen--

238
00:13:06,966 --> 00:13:11,466
zit ingebed in een mineraal
malachiet genoemd.

239
00:13:11,566 --> 00:13:14,666
Malachiet heeft dit ongelooflijk
kleur, nietwaar?

240
00:13:14,766 --> 00:13:17,766
Het is net een Tovenaar van Oz
Smaragdgroen Stad.

241
00:13:17,866 --> 00:13:19,166
Malachiet is geweest
echt belangrijk

242
00:13:19,266 --> 00:13:21,266
door de geschiedenis heen
van onze beschaving.

243
00:13:21,366 --> 00:13:24,966
Dit is waarschijnlijk de eerste
mineraal dat mensen gebruikten

244
00:13:25,066 --> 00:13:27,900
daadwerkelijk uitpakken
koper metaal.

245
00:13:28,000 --> 00:13:29,466
Stel je eens het volgende voor.

246
00:13:29,566 --> 00:13:33,966
Er komt iemand thuis
met een prachtige groene rots--

247
00:13:34,066 --> 00:13:36,533
malachiet.

248
00:13:36,633 --> 00:13:38,833
Ze besluiten het te vermalen
tot een poeder

249
00:13:38,933 --> 00:13:41,966
en gooi het in een kampvuur.

250
00:13:42,066 --> 00:13:43,600
Er vindt een magisch proces plaats.

251
00:13:43,700 --> 00:13:46,400
De natuur zorgt voor een lichtshow

252
00:13:46,500 --> 00:13:50,700
als de randen van de vlammen
smaragdgroen worden.

253
00:13:50,800 --> 00:13:52,900
De vlam wordt plotseling
groenachtig.

254
00:13:53,000 --> 00:13:55,466
Je krijgt deze ongelooflijke kleuren.

255
00:13:55,566 --> 00:13:57,833
Je hebt geen idee
waar ze vandaan komen,

256
00:13:57,933 --> 00:14:00,000
maar het biedt zeker
vermaak.

257
00:14:00,100 --> 00:14:02,033
En tegelijkertijd

258
00:14:02,133 --> 00:14:05,733
die prachtige groene rots
wordt langzaam zwart.

259
00:14:05,833 --> 00:14:09,366
De prachtige groene malachiet
is weggebrand.

260
00:14:09,466 --> 00:14:11,966
Wat overblijft is koper

261
00:14:12,066 --> 00:14:16,333
gecombineerd met zuurstof
uit de lucht: koperoxide.

262
00:14:16,433 --> 00:14:19,766
Als je het in het vuur hebt laten liggen
's nachts om te verbranden,

263
00:14:19,866 --> 00:14:23,200
dan de transformatie
zou nog verder gegaan zijn.

264
00:14:23,300 --> 00:14:26,500
Maar om koper vrij te maken
uit zuurstof

265
00:14:26,600 --> 00:14:30,133
vereist een ander ingrediënt,
koolstof,

266
00:14:30,233 --> 00:14:33,433
die handig wordt aangeboden
door houtskool--

267
00:14:33,533 --> 00:14:35,933
het residu van het verbranden van hout.

268
00:14:36,033 --> 00:14:38,766
Ik wil dat opnieuw voor je creëren.

269
00:14:38,866 --> 00:14:41,666
Sella laat een schijf vallen
van koperoxide

270
00:14:41,766 --> 00:14:43,300
in een smeltkroes van houtskool

271
00:14:43,400 --> 00:14:46,866
en verwarmt het
in een moderne open haard:

272
00:14:46,966 --> 00:14:48,866
de magnetron.

273
00:14:48,966 --> 00:14:52,300
Wat warmte werkelijk betekent is
de moleculen

274
00:14:52,400 --> 00:14:55,166
en atomen beginnen te bewegen
veel, veel sneller.

275
00:14:55,266 --> 00:14:58,000
Nu is het mogelijk
voor de koolstof

276
00:14:58,100 --> 00:15:00,166
om daadwerkelijk te strippen
de zuurstof,

277
00:15:00,266 --> 00:15:06,333
onzichtbaar verdwijnen
in de lucht als koolstofdioxide.

278
00:15:06,433 --> 00:15:10,366
Maar de volgende ochtend, de persoon
wie maakt de open haard schoon,

279
00:15:10,466 --> 00:15:12,266
vrijwel zeker een vrouw

280
00:15:12,366 --> 00:15:16,033
zou klein gevonden hebben
kleine glanzende knobbeltjes

281
00:15:16,133 --> 00:15:17,866
liggend tussen de as.

282
00:15:17,966 --> 00:15:19,666
Dat zou van metaal zijn geweest.

283
00:15:19,766 --> 00:15:22,666
Dit is een magische transformatie

284
00:15:22,766 --> 00:15:25,300
dat zou ineens wel zo zijn
je een materiaal gegeven

285
00:15:25,400 --> 00:15:27,833
dat je vorm kunt geven,
die je opnieuw kunt gebruiken,

286
00:15:27,933 --> 00:15:29,933
waar je gereedschap mee kunt maken.

287
00:15:30,033 --> 00:15:32,366
Dit was inderdaad macht.

288
00:15:32,466 --> 00:15:36,333
Dit was een geboorte
van een geheel nieuwe technologie.

289
00:15:36,433 --> 00:15:38,933
Dit was koper.

290
00:15:39,033 --> 00:15:43,166
Ooit ontdekten onze voorouders
hoe je metaal uit steen kunt bevrijden

291
00:15:43,266 --> 00:15:45,633
de kunst van het smelten--

292
00:15:45,733 --> 00:15:51,400
ze hadden een materiaal dat ze konden
vorm in kommen en gereedschappen.

293
00:15:51,500 --> 00:15:55,233
Maar ze ontdekten ook dat dit zo is
nog een verrassende kwaliteit.

294
00:15:55,333 --> 00:15:58,033
Een oude Egyptenaar
medische tekst

295
00:15:58,133 --> 00:16:00,733
daterend uit 1600 voor Christus

296
00:16:00,833 --> 00:16:06,033
onthult dat koper werd gebruikt als
een ontsmettingsmiddel om wonden schoon te maken.

297
00:16:06,133 --> 00:16:11,100
Het werd ook gebruikt om te maken
chirurgische instrumenten.

298
00:16:11,200 --> 00:16:13,366
Nog in de 19e eeuw werd

299
00:16:13,466 --> 00:16:15,566
tijdens een cholera-epidemie
in Parijs,

300
00:16:15,666 --> 00:16:19,800
koperarbeiders leken te zijn
immuun voor de ziekte.

301
00:16:19,900 --> 00:16:21,566
Maar tegen de jaren veertig

302
00:16:21,666 --> 00:16:23,633
met de ontwikkeling
van antibiotica,

303
00:16:23,733 --> 00:16:28,166
mensen verloren hun interesse in koper,
zijn geneeskrachtige krachten zijn vergeten.

304
00:16:29,800 --> 00:16:31,766
Tot nu toe.

305
00:16:31,866 --> 00:16:34,500
Bij de Universiteit
van Southampton,

306
00:16:34,600 --> 00:16:36,866
Bill Keevil wil het bewijzen

307
00:16:36,966 --> 00:16:40,100
koper kan helpen oplossen
een gevaarlijk probleem:

308
00:16:40,200 --> 00:16:42,600
ziekenhuisinfecties.

309
00:16:42,700 --> 00:16:47,000
Als een jumbojet vol mensen
crashte elke dag

310
00:16:47,100 --> 00:16:48,700
en iedereen stierf,
zou jij vliegen?

311
00:16:48,800 --> 00:16:49,866
Waarschijnlijk niet.

312
00:16:49,966 --> 00:16:53,233
Dat is hoeveel mensen er sterven
in Amerika elke dag

313
00:16:53,333 --> 00:16:55,100
van ziekenhuis verworven
infectie.

314
00:16:55,200 --> 00:16:59,500
Ziekenhuizen zijn een broedplaats
voor gevaarlijke superbacteriën.

315
00:16:59,600 --> 00:17:03,700
Vrijwel elk oppervlak dat u aanraakt
is een hete zone.

316
00:17:03,800 --> 00:17:06,266
We weten dat superbugs perfect zijn
blij om te overleven

317
00:17:06,366 --> 00:17:09,099
gedurende vele weken
op een droog aanvoelend oppervlak

318
00:17:09,200 --> 00:17:11,033
zoals roestvrij staal
of kunststoffen.

319
00:17:11,133 --> 00:17:12,800
We hebben dus iets nodig dat werkt

320
00:17:12,900 --> 00:17:16,666
24 uur per dag,
zeven dagen per week.

321
00:17:16,766 --> 00:17:19,266
Zou koper een oplossing kunnen zijn?

322
00:17:19,366 --> 00:17:21,333
Keevil stelt het op de proef.

323
00:17:21,433 --> 00:17:24,400
Hij neemt een stuk koper

324
00:17:24,500 --> 00:17:28,533
en een metaal dat vaak wordt gebruikt
in ziekenhuizen, roestvrij staal,

325
00:17:28,633 --> 00:17:31,633
en bekleedt ze
met de superbacterie MRSA,

326
00:17:31,733 --> 00:17:35,633
samen met een groene
fluorescerende kleurstof.

327
00:17:35,733 --> 00:17:39,133
Vervolgens plaatsen ze het
in een microscoop.

328
00:17:39,233 --> 00:17:40,400
Zet alstublieft uw klokken aan,

329
00:17:40,500 --> 00:17:42,266
en wij zullen volgen
dit experiment

330
00:17:42,366 --> 00:17:43,700
gedurende de volgende vijf minuten.

331
00:17:43,800 --> 00:17:46,333
In eerste instantie de bacteriën

332
00:17:46,433 --> 00:17:48,233
op het koper
en roestvrij staal

333
00:17:48,333 --> 00:17:50,300
gloeit heldergroen.

334
00:17:50,400 --> 00:17:51,900
Maar binnen enkele minuten,

335
00:17:52,000 --> 00:17:58,766
het koper in het scherm
aan de rechterkant wordt zwart.

336
00:17:58,866 --> 00:18:00,900
Dit is hoe ze eruit zagen
en dit is na vijf minuten.

337
00:18:01,000 --> 00:18:03,500
Je kunt dus zien dat ze allemaal dood zijn.

338
00:18:03,600 --> 00:18:06,600
Hoe doet koper dat?

339
00:18:06,700 --> 00:18:10,033
Wetenschappers vermoeden
het heeft iets te maken

340
00:18:10,133 --> 00:18:15,133
met het membraan van een superbacterie,
die een elektrische lading heeft.

341
00:18:15,233 --> 00:18:20,233
Wanneer het koper tegenkomt,
er ontstaat een soort kortsluiting.

342
00:18:20,333 --> 00:18:22,633
Het koper dringt binnen
het membraan,

343
00:18:22,733 --> 00:18:25,800
het achterlatend met gapende ogen,
lekkende gaten.

344
00:18:25,900 --> 00:18:31,766
Het koper dringt de superbacterie binnen,
zijn DNA vernietigen.

345
00:18:31,866 --> 00:18:33,966
Als er geen DNA is,
er is geen groei,

346
00:18:34,066 --> 00:18:36,700
en in feite
er is geen kans op mutatie,

347
00:18:36,800 --> 00:18:39,733
en daarom,
je kunt geen weerstand krijgen.

348
00:18:39,833 --> 00:18:42,333
Het vermogen van koper om ziektekiemen te doden

349
00:18:42,433 --> 00:18:46,100
zou op een dag kunnen redden
miljoenen levens.

350
00:18:46,200 --> 00:18:50,600
Maar het heeft al een revolutie teweeggebracht
de manier waarop we leven,

351
00:18:50,700 --> 00:18:54,133
omdat koper er nog een heeft
buitengewoon vermogen:

352
00:18:54,233 --> 00:18:59,066
het geleidt de elektriciteit
die de planeet aandrijft.

353
00:18:59,166 --> 00:19:02,266
Metalen zijn extreem
ongebruikelijke materialen.

354
00:19:02,366 --> 00:19:05,133
Ze kunnen elektriciteit geleiden
buitengewoon goed.

355
00:19:05,233 --> 00:19:08,300
En als we denken
over het geleiden van elektriciteit,

356
00:19:08,400 --> 00:19:10,000
wat dat betekent is dat

357
00:19:10,100 --> 00:19:12,333
er zijn elektronen
binnen het materiaal

358
00:19:12,433 --> 00:19:15,400
die kunnen bewegen.

359
00:19:15,500 --> 00:19:17,866
Soms wordt dit beschreven als
een zee van elektronen.

360
00:19:17,966 --> 00:19:21,233
Je kunt je deze een beetje voorstellen
individuele atoomkernen

361
00:19:21,333 --> 00:19:24,733
en dan deze zee van elektronen
overal om hen heen.

362
00:19:24,833 --> 00:19:29,166
Metaalatomen zijn gerangschikt
in ordelijke rijen en kolommen.

363
00:19:29,266 --> 00:19:32,166
Tussen die kolommen
zijn elektronen

364
00:19:32,266 --> 00:19:34,600
die zich kunnen verplaatsen.

365
00:19:34,700 --> 00:19:36,266
Wanneer we een spanning toepassen
met een batterij,

366
00:19:36,366 --> 00:19:39,500
we kunnen beginnen elektronen te trekken

367
00:19:39,600 --> 00:19:42,900
zodat ze allemaal bewegen
gezamenlijk in één richting.

368
00:19:43,000 --> 00:19:44,833
Met een aangelegde spanning,

369
00:19:44,933 --> 00:19:48,400
elektronen springen
van het ene atoom naar het andere.

370
00:19:48,500 --> 00:19:49,566
Dat is wat ons geeft

371
00:19:49,666 --> 00:19:52,966
de elektrische stromen
die zo nuttig zijn.

372
00:19:53,066 --> 00:19:56,400
Terwijl alle metalen
kan elektriciteit geleiden,

373
00:19:56,500 --> 00:19:58,666
koper is een van de beste.

374
00:19:58,766 --> 00:20:00,900
En het is overvloedig.

375
00:20:01,000 --> 00:20:06,366
Het wereldwijde aanbod is
ongeveer zes biljoen pond.

376
00:20:06,466 --> 00:20:08,433
Maar de kwaliteiten
die koper maken

377
00:20:08,533 --> 00:20:10,666
het metaal naar keuze
om de planeet te bedraden

378
00:20:10,766 --> 00:20:13,133
beperkt ook het nut ervan.

379
00:20:13,233 --> 00:20:17,166
Die zee van elektronen
geleidt niet alleen elektriciteit;

380
00:20:17,266 --> 00:20:20,900
het creëert flexibele verbindingen
tussen de atomen.

381
00:20:21,000 --> 00:20:22,400
De atoomkernen

382
00:20:22,500 --> 00:20:24,866
kan hier doorheen bewegen
zee van elektronen

383
00:20:24,966 --> 00:20:26,800
op een relatief eenvoudige manier,

384
00:20:26,900 --> 00:20:28,500
en dat is wat metalen maakt
kneedbaar.

385
00:20:28,600 --> 00:20:32,566
Maar een metaal als koper,
wat kneedbaar genoeg is

386
00:20:32,666 --> 00:20:35,733
om uitgerekt te worden tot dun,
flexibele kabel,

387
00:20:35,833 --> 00:20:39,100
maakt geen dolk.

388
00:20:39,200 --> 00:20:41,433
Koper is eigenlijk te zacht.

389
00:20:41,533 --> 00:20:45,233
Een mes gemaakt van koper
verliest binnen enkele ogenblikken zijn voorsprong.

390
00:20:45,333 --> 00:20:47,633
En toch, door het te combineren

391
00:20:47,733 --> 00:20:51,566
met andere rotsen
in de open haard van tin,

392
00:20:51,666 --> 00:20:53,400
je zou een materiaal kunnen maken

393
00:20:53,500 --> 00:20:56,700
die sterker, harder was,
en stijver.

394
00:20:56,800 --> 00:20:59,200
Dat was brons.

395
00:20:59,300 --> 00:21:01,800
Rond 2500 voor Christus,

396
00:21:01,900 --> 00:21:06,033
De mensheid heeft de kunst overgenomen
een stap verder te smelten

397
00:21:06,133 --> 00:21:10,100
door metalen te mengen
een legering te maken.

398
00:21:10,200 --> 00:21:12,133
Als je naar koper kijkt,
het is behoorlijk saai--

399
00:21:12,233 --> 00:21:13,600
elk afzonderlijk atoom
ziet er hetzelfde uit.

400
00:21:13,700 --> 00:21:15,133
Maar als je naar brons kijkt,

401
00:21:15,233 --> 00:21:16,533
er zijn twee verschillende soorten
van atomen.

402
00:21:16,633 --> 00:21:18,033
Er is koper en er is tin.

403
00:21:18,133 --> 00:21:20,600
Tin aan koper toevoegen

404
00:21:20,700 --> 00:21:23,033
verandert de eigenschappen
van het metaal.

405
00:21:23,133 --> 00:21:25,100
De grotere tinatomen

406
00:21:25,200 --> 00:21:28,466
de beweging beperken
van de koperatomen.

407
00:21:28,566 --> 00:21:31,066
Het maakt het moeilijker
voor de atomen

408
00:21:31,166 --> 00:21:34,433
om langs elkaar heen te bewegen
van vorm veranderen.

409
00:21:34,533 --> 00:21:36,300
Zeggen dat het moeilijker is
om ze te verplaatsen

410
00:21:36,400 --> 00:21:38,200
is hetzelfde als dat zeggen
het metaal is sterker.

411
00:21:38,300 --> 00:21:43,033
Brons zou nuttig zijn geweest
werktuigen voor de landbouw,

412
00:21:43,133 --> 00:21:45,766
maar belangrijker nog,
het zou je voorzien hebben

413
00:21:45,866 --> 00:21:48,733
met wapens
om uw dominantie te vestigen.

414
00:21:48,833 --> 00:21:51,266
En dominantie natuurlijk
betekent controle,

415
00:21:51,366 --> 00:21:53,633
en controle betekent macht.

416
00:21:55,566 --> 00:21:58,533
De films schetsen een levendig beeld

417
00:21:58,633 --> 00:22:03,066
van hoe brons transformeerde
de aard van oorlogvoering.

418
00:22:03,166 --> 00:22:04,833
Het is de bronstijd,
dus zonder brons,

419
00:22:04,933 --> 00:22:06,166
je maakt geen enkele kans
in de strijd.

420
00:22:06,266 --> 00:22:08,466
Brons is als geen ander materiaal

421
00:22:08,566 --> 00:22:10,366
mensen zouden hebben gehandeld
voor.

422
00:22:10,466 --> 00:22:14,033
Hiermee kun je maken
hardere wapens,

423
00:22:14,133 --> 00:22:16,166
je kunt scherpere messen maken,

424
00:22:16,266 --> 00:22:17,766
en jij kunt ze maken
consequent.

425
00:22:17,866 --> 00:22:19,400
Je kunt ze in een mal gieten

426
00:22:19,500 --> 00:22:21,800
en maak ze altijd
van gelijke kwaliteit.

427
00:22:21,900 --> 00:22:24,266
Met brons kun je
voor het eerst eigenlijk,

428
00:22:24,366 --> 00:22:26,766
honderden uitrusten,
duizenden strijders

429
00:22:26,866 --> 00:22:28,933
met dezelfde soorten wapens,

430
00:22:29,033 --> 00:22:32,366
die allemaal zullen optreden
en even dodelijk zijn.

431
00:22:32,466 --> 00:22:35,066
Dus dat betekende waarschijnlijk
een revolutie in oorlogsvoering.

432
00:22:37,133 --> 00:22:41,133
Maar niet alle zwaarden
zijn gelijk geschapen.

433
00:22:41,233 --> 00:22:45,366
Terug in 1965,
een groep archeologen

434
00:22:45,466 --> 00:22:48,333
meer dan 50 ontdekt
oude graven

435
00:22:48,433 --> 00:22:51,066
in de Chinese provincie Hubei.

436
00:22:51,166 --> 00:22:52,633
Tijdens de opgraving werd

437
00:22:52,733 --> 00:22:55,333
ze hebben iets opgegraven
buitengewoon.

438
00:22:55,433 --> 00:22:59,933
Jigao Hu was een van de eersten
mensen om ernaar te kijken.

439
00:23:00,033 --> 00:23:03,733
Hu, een expert op het gebied van de
behoud van oude overblijfselen,

440
00:23:03,833 --> 00:23:09,933
herinnert zich levendig dat hij het gezien heeft
een zeer ongebruikelijk zwaard.

441
00:23:10,033 --> 00:23:14,133
Het zwaard had
er zit een gouden glans aan

442
00:23:14,233 --> 00:23:16,133
en had een behoorlijk gewicht.

443
00:23:16,233 --> 00:23:19,933
Het had de glans
van vers koper.

444
00:23:20,033 --> 00:23:22,966
Er was helemaal geen roest.

445
00:23:23,066 --> 00:23:27,066
Hoewel het begraven was
al meer dan 2.400 jaar,

446
00:23:27,166 --> 00:23:30,133
het zwaard was perfect
bewaard gebleven.

447
00:23:30,233 --> 00:23:33,100
Hu vond acht karakters

448
00:23:33,200 --> 00:23:36,866
geschreven in oud Chinees
script op de basis van het mes.

449
00:23:36,966 --> 00:23:40,200
Zij identificeerden zich
de eigenaar van het zwaard:

450
00:23:40,300 --> 00:23:42,733
Goujian, de koning van Yue,

451
00:23:42,833 --> 00:23:47,266
een beroemde heerser
in de 5e eeuw voor Christus.

452
00:23:47,366 --> 00:23:51,000
Iedereen kwam om het zwaard te zien,

453
00:23:51,100 --> 00:23:55,366
extatisch omdat die er waren
karakters erop.

454
00:23:55,466 --> 00:23:58,133
Eén jongeman was dat wel
bijzonder opgewonden,

455
00:23:58,233 --> 00:24:01,066
en hij probeerde ernaar te reiken
en hij botste tegen mij aan.

456
00:24:01,166 --> 00:24:04,266
Ik sprong een stukje naar voren
en moet het zwaard hebben aangeraakt,

457
00:24:04,366 --> 00:24:06,933
en het zwaard maakte een snee

458
00:24:07,033 --> 00:24:11,500
ongeveer twee tot drie centimeter
op mijn hand.

459
00:24:11,600 --> 00:24:15,033
Er waren bloeddruppels
komt uit mijn wond.

460
00:24:15,133 --> 00:24:18,966
Het was geen diepe snee,
maar toch een snee

461
00:24:19,066 --> 00:24:21,533
zoals een scheermes.

462
00:24:21,633 --> 00:24:24,866
Zo scherp was het zwaard.

463
00:24:24,966 --> 00:24:29,066
Later testten ze het zwaard.

464
00:24:29,166 --> 00:24:32,566
Het zou door kunnen snijden
20 vellen papier.

465
00:24:32,666 --> 00:24:37,700
Het was zo mooi gemaakt,
Ik was verbaasd.

466
00:24:40,966 --> 00:24:43,700
Het Goujiaanse zwaard
is goed bewaard gebleven

467
00:24:43,800 --> 00:24:46,200
vanwege de begrafenisomstandigheden.

468
00:24:46,300 --> 00:24:48,533
Het is droog,
en er lekte geen water naar binnen.

469
00:24:48,633 --> 00:24:50,633
Het roestte dus niet.

470
00:24:50,733 --> 00:24:54,233
Maar zijn lange levensduur
kan ook verschuldigd zijn

471
00:24:54,333 --> 00:24:56,800
tot het buitengewone
vakmanschap

472
00:24:56,900 --> 00:25:00,633
waarmee het gemaakt is.

473
00:25:00,733 --> 00:25:03,100
De smelttechnologie
uit de oudheid

474
00:25:03,200 --> 00:25:04,700
is verloren gegaan.

475
00:25:04,800 --> 00:25:09,133
Maar de laatste tijd zijn er mensen
die de stijlen beginnen te imiteren.

476
00:25:09,233 --> 00:25:13,833
Ze kunnen het echter niet redden
om de scherpte ervan te reproduceren.

477
00:25:13,933 --> 00:25:20,500
De verfijning kan dat niet
overeenkomen met de oudheid.

478
00:25:20,600 --> 00:25:24,433
Maar brons heeft er nog een
klinkende kwaliteit.

479
00:25:27,333 --> 00:25:29,433
Het is het perfecte metaal
een bel te smeden.

480
00:25:31,766 --> 00:25:36,066
In Zuid-Korea,
meestervakman Song Chang-Il

481
00:25:36,166 --> 00:25:40,866
maakt een bel van tien ton
voor een boeddhistische tempel.

482
00:25:40,966 --> 00:25:42,900
Na tientallen jaren ervaring,

483
00:25:43,000 --> 00:25:46,333
gecombineerd met een kunstenaar
instincten,

484
00:25:46,433 --> 00:25:49,433
hij weet precies wat er nodig is

485
00:25:49,533 --> 00:25:53,666
een bel te maken
met de perfecte ring.

486
00:25:53,766 --> 00:25:58,066
Eerst tien ton
van koper en tin

487
00:25:58,166 --> 00:26:02,033
zijn verwarmd
tot 1.150 graden Celsius.

488
00:26:03,266 --> 00:26:04,833
Wanneer de tijd rijp is,

489
00:26:04,933 --> 00:26:09,900
Chang-Il schenkt zijn brouwsel in
in een massieve kleimal.

490
00:26:10,000 --> 00:26:12,600
Het metaal is zo heet,

491
00:26:12,700 --> 00:26:17,966
het duurt twee en een halve dag
zodat het brons kan afkoelen.

492
00:26:18,066 --> 00:26:23,366
Tenslotte de mal
wordt zorgvuldig verwijderd

493
00:26:23,466 --> 00:26:29,400
en de bel is getest
voor de eerste keer.

494
00:26:33,466 --> 00:26:34,933
Dat geluid dat we horen

495
00:26:35,033 --> 00:26:39,600
vertelt ons echt
over de stijfheid

496
00:26:39,700 --> 00:26:42,066
en de veerkracht
van het materiaal.

497
00:26:42,166 --> 00:26:46,066
Dus als we het horen
het rinkelende geluid van een bel,

498
00:26:46,166 --> 00:26:49,433
het gehele materiaal
soort schommels.

499
00:26:49,533 --> 00:26:50,766
Het wordt elastisch

500
00:26:50,866 --> 00:26:53,533
en kan dan terugkomen
en ga vooruit

501
00:26:53,633 --> 00:26:55,433
en heen en weer en terug.

502
00:27:00,333 --> 00:27:01,966
Gedurende duizenden jaren,

503
00:27:02,066 --> 00:27:05,800
door vallen en opstaan,
ambachtslieden zoals Chang-Il

504
00:27:05,900 --> 00:27:10,133
ontdekte dat de perfecte ring
kon alleen maar bereikt worden

505
00:27:10,233 --> 00:27:12,633
met het perfecte recept:

506
00:27:12,733 --> 00:27:17,600
een balans tussen tin
en koper.

507
00:27:17,700 --> 00:27:22,666
Maar rond 1200 voor Christus
zoals het gebruik van bronspasta,

508
00:27:22,766 --> 00:27:25,733
en omdat de voorraad tin schaars is,

509
00:27:25,833 --> 00:27:29,633
nogmaals,
de vlammen van een vuur

510
00:27:29,733 --> 00:27:32,233
bracht ons een krachtig metaal.

511
00:27:32,333 --> 00:27:34,966
Ijzer.

512
00:27:35,066 --> 00:27:38,633
Atoomnummer 26--

513
00:27:38,733 --> 00:27:44,666
26 elektronen, 26 protonen,
en 30 neutronen.

514
00:27:44,766 --> 00:27:47,700
Ijzer uit steen bevrijden

515
00:27:47,800 --> 00:27:50,166
betekende het nemen van de technologie
van smelten

516
00:27:50,266 --> 00:27:52,466
een gigantische stap verder.

517
00:27:54,733 --> 00:27:59,233
Houtskool brandt
ongeveer 1000 graden Celsius,

518
00:27:59,333 --> 00:28:05,466
maar om ijzer te ruiken, de vlammen
moet een stuk warmer zijn.

519
00:28:05,566 --> 00:28:11,466
een technologie die
kon letterlijk de vlammen aanwakkeren--

520
00:28:11,566 --> 00:28:14,833
een oven die een bloeierij wordt genoemd.

521
00:28:14,933 --> 00:28:18,466
Deze oude oven werd gebouwd
met hittebestendige wanden

522
00:28:18,566 --> 00:28:22,366
gemaakt van aarde, klei of steen.

523
00:28:22,466 --> 00:28:25,066
Aan de basis,
buizen lieten lucht binnendringen

524
00:28:25,166 --> 00:28:28,633
via een uitgebreid systeem
van balg.

525
00:28:28,733 --> 00:28:35,500
De lucht werd handmatig gepompt
met de hand of te voet.

526
00:28:35,600 --> 00:28:39,666
Iedereen die heeft gekampeerd
en heeft een kampvuurtje gemaakt

527
00:28:39,766 --> 00:28:43,633
weet dat als je voorover leunt
en je blaast in de sintels,

528
00:28:43,733 --> 00:28:47,533
wat ze doen is gloeien
veel helderder.

529
00:28:47,633 --> 00:28:49,433
Omdat je aan het voorstellen bent
zuurstof

530
00:28:49,533 --> 00:28:52,000
en jij bent aan het raisen
zijn concentratie,

531
00:28:52,100 --> 00:28:53,266
Je maakt het beter beschikbaar.

532
00:28:53,366 --> 00:28:57,200
Een vuur heeft zuurstof nodig om te kunnen branden,

533
00:28:57,300 --> 00:29:01,933
en hoe meer zuurstof,
hoe heter de vlammen.

534
00:29:02,033 --> 00:29:05,333
De reactie van zuurstof
met de houtskool,

535
00:29:05,433 --> 00:29:07,266
waardoor koolstofdioxide ontstaat,

536
00:29:07,366 --> 00:29:09,433
is er een die genereert
een temperatuurstijging.

537
00:29:09,533 --> 00:29:13,200
Je krijgt warmte vrij.

538
00:29:13,300 --> 00:29:18,833
Zuurstof maakte het vuur heet genoeg
ijzer van steen scheiden,

539
00:29:18,933 --> 00:29:23,600
en nogmaals, metaal
veranderde de manier waarop we leven,

540
00:29:23,700 --> 00:29:27,166
van gereedschap tot wapens.

541
00:29:27,266 --> 00:29:29,766
Na verloop van tijd,
de bloeier werd vervangen

542
00:29:29,866 --> 00:29:33,766
met de krachtiger
hoogoven.

543
00:29:33,866 --> 00:29:39,433
En tegen de 20e eeuw,
overal was ijzer.

544
00:29:39,533 --> 00:29:41,233
De Industriële Revolutie

545
00:29:41,333 --> 00:29:44,766
veranderde bijna elk aspect
van het leven op aarde.

546
00:29:44,866 --> 00:29:47,233
Maar er zat een addertje onder het gras.

547
00:29:47,333 --> 00:29:49,666
Tijdens het smelten van ijzer,

548
00:29:49,766 --> 00:29:54,033
onzuiverheden die slakken worden genoemd
blijven achter.

549
00:29:54,133 --> 00:29:58,233
Slakken verzwakken metaal.

550
00:29:58,333 --> 00:30:01,700
Gedurende honderden jaren,
ambachtslieden ontdekten dat

551
00:30:01,800 --> 00:30:05,400
als ijzer wordt gehamerd en opnieuw verwarmd
keer op keer,

552
00:30:05,500 --> 00:30:09,700
het wordt zuiverder en sterker.

553
00:30:11,666 --> 00:30:13,700
Na verloop van tijd, beetje bij beetje,

554
00:30:13,800 --> 00:30:16,600
zij ontdekten
hoe je steeds meer kunt krijgen

555
00:30:16,700 --> 00:30:18,933
van wat ze wilden
qua eigenschappen.

556
00:30:19,033 --> 00:30:21,466
Maar dat hadden ze zeker niet
enig begrip

557
00:30:21,566 --> 00:30:24,000
op alles, zelfs op afstand
zoals het atomaire niveau

558
00:30:24,100 --> 00:30:25,933
van wat er aan de hand was.

559
00:30:26,033 --> 00:30:30,200
Maar nu begrijpen wij dat
op atomair niveau,

560
00:30:30,300 --> 00:30:34,100
een buitengewone transformatie
er plaatsvond.

561
00:30:34,200 --> 00:30:38,166
IJzer veranderde in één
van de sterkste legeringen

562
00:30:38,266 --> 00:30:41,666
Aarde--staal.

563
00:30:41,766 --> 00:30:43,333
Tijdens het hameren
verdreef de slakken,

564
00:30:43,433 --> 00:30:45,333
de houtskool in het vuur

565
00:30:45,433 --> 00:30:49,666
een essentieel gegeven
koolstof.

566
00:30:49,766 --> 00:30:53,366
De combinatie van ijzer
en koolstof om staal te maken

567
00:30:53,466 --> 00:30:57,633
is bijna een unieke combinatie
in de wereld,

568
00:30:57,733 --> 00:30:59,500
en de sleutel daartoe is dat

569
00:30:59,600 --> 00:31:01,966
het ijzeratoom
en het koolstofatoom

570
00:31:02,066 --> 00:31:03,900
zijn zeer verschillende maten.

571
00:31:04,000 --> 00:31:06,833
Wanneer je een klein beetje toevoegt
van koolstof naar ijzer,

572
00:31:06,933 --> 00:31:10,433
het heeft de neiging zich te verbergen
in de kleine gaatjes

573
00:31:10,533 --> 00:31:12,733
tussen de grote ijzeratomen.

574
00:31:12,833 --> 00:31:16,700
De manier waarop tin koper transformeert
in brons,

575
00:31:16,800 --> 00:31:21,133
koolstof verandert ijzer in staal.

576
00:31:21,233 --> 00:31:24,033
En dit is een van de verbazingwekkende
dingen over staal.

577
00:31:24,133 --> 00:31:27,066
Gewoon meer of minder gebruiken
alleen deze twee elementen,

578
00:31:27,166 --> 00:31:30,766
ijzer en koolstof, je kunt creëren
veel verschillende eigenschappen

579
00:31:30,866 --> 00:31:33,766
dat kan nuttig zijn
voor verschillende toepassingen.

580
00:31:33,866 --> 00:31:38,766
Om het verschil aan te tonen
tussen ijzer en staal,

581
00:31:38,866 --> 00:31:40,566
Vinci kreeg toegang tot een stuk

582
00:31:40,666 --> 00:31:44,800
van een van de bekendste
ijzeren torens ooit gebouwd.

583
00:31:44,900 --> 00:31:47,433
Dit is ons stuk
van de Eiffeltoren.

584
00:31:47,533 --> 00:31:50,033
Weggegooid na een reparatie.

585
00:31:50,133 --> 00:31:51,366
Ik heb nooit in mijn leven gedacht

586
00:31:51,466 --> 00:31:53,433
Ik zou een stuk vasthouden
van de Eiffeltoren.

587
00:31:53,533 --> 00:31:56,133
Ik bedoel, ik ben op de Eiffel geweest
Toren een paar keer.

588
00:31:56,233 --> 00:31:59,333
De Eiffeltoren is gemaakt
van smeedijzer,

589
00:31:59,433 --> 00:32:01,800
die minder koolstof bevat
dan staal.

590
00:32:01,900 --> 00:32:03,633
Toen de Eiffeltoren werd gebouwd,

591
00:32:03,733 --> 00:32:06,633
smeedijzeren constructie
was echt op zijn hoogtepunt.

592
00:32:06,733 --> 00:32:08,833
Het is een verbazingwekkende structuur

593
00:32:08,933 --> 00:32:11,100
met behulp van een geweldig materiaal,
vooral voor zijn dag.

594
00:32:11,200 --> 00:32:14,700
Hoe werkt de kracht
van het smeedijzer

595
00:32:14,800 --> 00:32:18,966
in de Eiffeltoren, volhouden
tegen staal?

596
00:32:19,066 --> 00:32:21,833
Rick Vinci en Helen Chan wel
op het punt om erachter te komen.

597
00:32:21,933 --> 00:32:25,066
Niet alleen wij kunnen vasthouden
een stukje van de Eiffeltoren,

598
00:32:25,166 --> 00:32:26,833
wij mogen het ook in stukken snijden
en buig het

599
00:32:26,933 --> 00:32:27,833
en misschien zelfs breken.

600
00:32:27,933 --> 00:32:31,733
Ze voeren een buigtest uit

601
00:32:31,833 --> 00:32:34,200
om te bepalen hoeveel kracht
kan worden toegepast

602
00:32:34,300 --> 00:32:36,766
naar het smeedijzer
voordat het buigt.

603
00:32:36,866 --> 00:32:37,800
Daar gaan we.

604
00:32:39,066 --> 00:32:43,333
Het buigt niet alleen; het breekt.

605
00:32:44,833 --> 00:32:46,366
Wauw, het is kapot.

606
00:32:46,466 --> 00:32:49,200
Oké.
Dit is eigenlijk gebarsten.

607
00:32:49,300 --> 00:32:52,133
Als ze het staal testen,

608
00:32:52,233 --> 00:32:56,266
er zijn overeenkomsten
en verschillen.

609
00:32:57,366 --> 00:33:00,233
Nou ja, het lijkt er eigenlijk wel op
alsof het twee monsters zijn

610
00:33:00,333 --> 00:33:02,666
gedragen zich behoorlijk
hetzelfde.

611
00:33:02,766 --> 00:33:05,300
De belasting die nodig was om het te buigen
was vergelijkbaar.

612
00:33:07,500 --> 00:33:09,200
Oké, dus ik zie het
meteen twee verschillen.

613
00:33:09,300 --> 00:33:11,600
Allereerst,
de smeedijzeren staaf barstte

614
00:33:11,700 --> 00:33:12,966
en het moderne staal niet.

615
00:33:13,066 --> 00:33:15,633
Maar ik zie echt een ander
belangrijk verschil,

616
00:33:15,733 --> 00:33:17,200
dat is de moderne stalen staaf

617
00:33:17,300 --> 00:33:20,500
is slechts de helft van de dikte
van de Eiffeltoren-bar,

618
00:33:20,600 --> 00:33:23,900
ondanks het feit dat het gedragen werd
precies dezelfde belasting.

619
00:33:24,000 --> 00:33:27,066
Dus het enige dat betekent is als
je gebruikt een modern staal,

620
00:33:27,166 --> 00:33:28,666
voor dezelfde hoeveelheid materiaal

621
00:33:28,766 --> 00:33:30,666
jij kunt ondersteunen
vier keer de belasting.

622
00:33:31,766 --> 00:33:32,333
Wauw.

623
00:33:32,433 --> 00:33:33,766
Oké.

624
00:33:33,866 --> 00:33:37,000
Eigenlijk rond de tijd
de Eiffeltoren werd gebouwd,

625
00:33:37,100 --> 00:33:41,133
staal was al onderweg
om het metaal bij uitstek te worden

626
00:33:41,233 --> 00:33:42,766
voor hoog bouwen.

627
00:33:42,866 --> 00:33:47,200
Chicago's torenhoge tien verdiepingen
Woningverzekeringsgebouw,

628
00:33:47,300 --> 00:33:51,733
's werelds eerste wolkenkrabber,
had een stalen frame.

629
00:33:51,833 --> 00:33:54,600
Staal had een enorme invloed

630
00:33:54,700 --> 00:33:56,666
op de ontwikkeling
van dit land

631
00:33:56,766 --> 00:33:58,800
als een industriële natie.

632
00:33:58,900 --> 00:34:04,500
En vandaag de dag kan staal dingen doen
die zijn moeilijk voor te stellen.

633
00:34:04,600 --> 00:34:06,333
Niets bewijst dat

634
00:34:06,433 --> 00:34:09,400
net als Peking
Nationaal Stadion,

635
00:34:09,500 --> 00:34:12,133
bijgenaamd het Vogelnest,

636
00:34:12,233 --> 00:34:20,699
42.000 ton verpakt in een ontwerp
dat lijkt de logica te tarten.

637
00:34:20,800 --> 00:34:24,199
Ingenieur Michael Kwok
was projectmanager

638
00:34:24,300 --> 00:34:28,033
voor het ontwerp en de bouw
van het Vogelnest.

639
00:34:28,133 --> 00:34:29,699
Het lijkt meer op een puzzel,

640
00:34:29,800 --> 00:34:32,566
je probeert het gewoon uit te zoeken
hoe dit in elkaar zat.

641
00:34:36,300 --> 00:34:38,633
Het is heel anders

642
00:34:38,733 --> 00:34:42,000
vrijwel elke andere structuur
dat is gebouwd.

643
00:34:42,100 --> 00:34:44,533
Als je wilt maken
een sterke structuur,

644
00:34:44,633 --> 00:34:46,733
er zijn bepaalde klassieke vormen
die heel, heel goed werken,

645
00:34:46,833 --> 00:34:48,166
en de truss is een klassieker.

646
00:34:48,266 --> 00:34:52,166
Als je naar bruggen kijkt
overal,

647
00:34:52,266 --> 00:34:54,333
ze hebben deze
driehoekige elementen,

648
00:34:54,433 --> 00:34:56,566
deze truss-elementen wel
heel, heel sterk.

649
00:34:56,666 --> 00:34:59,433
De geometrie van een driehoek

650
00:34:59,533 --> 00:35:02,500
maakt het een inherent
stabiele vorm.

651
00:35:02,600 --> 00:35:04,466
Zet er meerdere op een rij

652
00:35:04,566 --> 00:35:06,800
en ze verdelen het gewicht
van een structuur

653
00:35:06,900 --> 00:35:08,600
aan de dragende balken.

654
00:35:08,700 --> 00:35:12,066
Maar het Vogelnest
lijkt nergens op.

655
00:35:12,166 --> 00:35:15,633
Maar schijn bedriegt.

656
00:35:15,733 --> 00:35:19,566
24 sets kolommen
verbinden met een reeks spanten

657
00:35:19,666 --> 00:35:22,133
die het dak ondersteunen.

658
00:35:22,233 --> 00:35:26,266
Dit alles is verborgen
achter een doolhof van staal.

659
00:35:26,366 --> 00:35:30,400
Dat kun je niet zomaar maken
elk gewoon staal.

660
00:35:30,500 --> 00:35:33,433
Je hebt een bijzonder nodig
hoge sterkte en taai staal.

661
00:35:33,533 --> 00:35:36,566
Het stadion is gemaakt
van twee soorten staal.

662
00:35:36,666 --> 00:35:40,866
Het recept voor de trossen
zorgt voor extra stevigheid.

663
00:36:00,333 --> 00:36:04,533
Maar om de schoonheid te creëren
van zijn kronkelende buitenkant

664
00:36:04,633 --> 00:36:07,700
vereist staal
met meer flexibiliteit.

665
00:36:07,800 --> 00:36:11,766
Voor een massieve staalconstructie
zoals dit,

666
00:36:11,866 --> 00:36:16,300
de combinatie van flexibiliteit
en kracht is van cruciaal belang...

667
00:36:18,266 --> 00:36:22,900
vooral bij een aardbeving
gevoelige regio als Peking.

668
00:36:49,000 --> 00:36:53,366
De kom van het stadion,
voornamelijk gemaakt van beton,

669
00:36:53,466 --> 00:36:56,166
heeft niet de elasticiteit
van staal.

670
00:36:56,266 --> 00:37:00,333
Dus de ingenieurs en architecten
kwam met een innovatief idee:

671
00:37:00,433 --> 00:37:03,400
beton van staal scheiden;

672
00:37:03,500 --> 00:37:07,166
laat ze als twee werken
onafhankelijke structuren.

673
00:37:16,566 --> 00:37:19,366
De buitengewone eigenschappen
inherent aan staal

674
00:37:19,466 --> 00:37:23,733
maak het mogelijk voor ingenieurs
zoals Michael Kwok

675
00:37:23,833 --> 00:37:29,866
om dit soort constructies te bouwen
die tot de verbeelding spreken.

676
00:37:42,300 --> 00:37:46,733
Tegenwoordig door verschillende soorten te mixen
van staal voor verschillende doeleinden,

677
00:37:46,833 --> 00:37:49,700
ingenieurs hebben genomen
de kunst van het staalmaken

678
00:37:49,800 --> 00:37:52,933
naar nieuwe hoogten - letterlijk.

679
00:37:53,033 --> 00:37:58,500
De hoogste brug ter wereld,
het viaduct van Millau in Frankrijk,

680
00:37:58,600 --> 00:38:02,333
is gemaakt van staal dat bevat
een element dat vrij zeldzaam is:

681
00:38:02,433 --> 00:38:04,966
niobium.

682
00:38:05,066 --> 00:38:08,900
Het is een zachte,
witachtig grijs metaal,

683
00:38:09,000 --> 00:38:12,166
en als je het aan staal toevoegt,

684
00:38:12,266 --> 00:38:15,866
je krijgt een sterkere,
lichter materiaal.

685
00:38:15,966 --> 00:38:19,200
Als je aan een vaste stof denkt
stuk metaal,

686
00:38:19,300 --> 00:38:21,466
het lijkt er gewoon op
het is allemaal hetzelfde.

687
00:38:21,566 --> 00:38:23,533
Maar in feite
als je echt inzoomt,

688
00:38:23,633 --> 00:38:25,800
dat stuk metaal
is doorgaans verzonnen

689
00:38:25,900 --> 00:38:28,033
van veel kleine individuen
metalen korrels.

690
00:38:28,133 --> 00:38:32,133
En het blijkt dat als je kunt
maak die korrels heel klein,

691
00:38:32,233 --> 00:38:33,933
dan lukt het
veel moeilijker

692
00:38:34,033 --> 00:38:36,933
zodat de atomen voorbij kunnen bewegen
elkaar om van vorm te veranderen.

693
00:38:37,033 --> 00:38:40,966
Dus door de korrels klein te maken,
je maakt het metaal sterker.

694
00:38:41,066 --> 00:38:45,233
Nu voorkomt niobium dit
de groei van deze granen

695
00:38:45,333 --> 00:38:48,600
zeer effectief, en dan
je kunt ongelooflijke kracht krijgen

696
00:38:48,700 --> 00:38:52,033
dat komt doordat je dit hebt
zeer kleine korrelgrootte.

697
00:38:52,133 --> 00:38:55,666
Verschillende soorten staal
kan andere additieven bevatten,

698
00:38:55,766 --> 00:38:59,366
zoals nikkel, chroom,
of mangaan.

699
00:38:59,466 --> 00:39:03,233
Maar er is er één
nogal bizar recept

700
00:39:03,333 --> 00:39:08,266
dat zou kunnen helpen er een op te lossen
van de grootste problemen ter wereld.

701
00:39:08,366 --> 00:39:11,733
We hebben stortplaatsen gezien
als een enorme belasting voor het milieu,

702
00:39:11,833 --> 00:39:13,666
en dat blijkt natuurlijk
zo aan de oppervlakte

703
00:39:13,766 --> 00:39:17,633
omdat we het niet weten
wat moet je er verder mee.

704
00:39:17,733 --> 00:39:19,633
Maar als we kunnen hervormen
materialen aan het einde van hun levensduur

705
00:39:19,733 --> 00:39:21,066
tot heel anders
producten,

706
00:39:21,166 --> 00:39:25,266
dan plotseling stortplaatsen
mag niet als een last worden gezien;

707
00:39:25,366 --> 00:39:28,700
ze zouden eigenlijk gezien moeten worden
als deze verbazingwekkende mogelijkheid.

708
00:39:28,800 --> 00:39:30,033
Het is een schat.

709
00:39:30,133 --> 00:39:34,166
Veena Sahajwalla
heeft een manier ontwikkeld

710
00:39:34,266 --> 00:39:38,533
om de spullen te recyclen
niemand wil-- afval--

711
00:39:38,633 --> 00:39:40,733
en verander het in staal.

712
00:39:40,833 --> 00:39:42,433
Het meest basale staal

713
00:39:42,533 --> 00:39:44,966
is niets anders dan een legering
van ijzer en koolstof.

714
00:39:45,066 --> 00:39:46,566
Nou, raad eens?

715
00:39:46,666 --> 00:39:48,900
Koolstof kunnen we terugvinden in kunststoffen.

716
00:39:49,000 --> 00:39:50,766
De eerste stap:

717
00:39:50,866 --> 00:39:54,300
neem wat plastic
zoals deze kapotte koplamp.

718
00:39:54,400 --> 00:39:57,500
Kijk eens wat ik voor je heb!

719
00:39:57,600 --> 00:40:01,000
Snij een stukje af en smelt het

720
00:40:01,100 --> 00:40:04,566
tot een klein balletje
boordevol koolstof.

721
00:40:04,666 --> 00:40:08,900
Maak het af met een klontje
van puur ijzer.

722
00:40:10,666 --> 00:40:12,966
Plaats de combo
terug in de oven

723
00:40:13,066 --> 00:40:16,266
en verwarm het.

724
00:40:16,366 --> 00:40:20,133
Kijk nu hoe de alchemie zich ontvouwt

725
00:40:20,233 --> 00:40:24,733
als de koolstof in plastic
bindingen met ijzer.

726
00:40:24,833 --> 00:40:27,200
Wat hier spannend is, is dat

727
00:40:27,300 --> 00:40:29,033
we zien het eigenlijk
deze hoge temperatuurreactie

728
00:40:29,133 --> 00:40:31,033
plaatsvindt
recht voor onze ogen.

729
00:40:31,133 --> 00:40:32,366
We hebben dit vloeibare metaal.

730
00:40:32,466 --> 00:40:36,866
We zijn nu aan het kijken
hoe dit op elkaar inwerkt

731
00:40:36,966 --> 00:40:40,533
met deze koolstofbron,
dat is natuurlijk het plastic

732
00:40:40,633 --> 00:40:43,566
dat kwam uit een verspilling
uit een auto.

733
00:40:43,666 --> 00:40:45,466
Koolstof uit dat plastic

734
00:40:45,566 --> 00:40:48,266
daadwerkelijk kan oplossen
in vloeibaar metaal.

735
00:40:48,366 --> 00:40:51,133
Dus dit is wat eruit is gekomen
van de oven.

736
00:40:51,233 --> 00:40:53,733
We hebben de koolstof opgelost
uit het kunststof

737
00:40:53,833 --> 00:40:55,800
omgezet in vloeibaar ijzer.

738
00:40:55,900 --> 00:40:57,400
En natuurlijk,
wat we hier hebben is staal.

739
00:40:57,500 --> 00:41:00,133
Na een decennium van onderzoek,

740
00:41:00,233 --> 00:41:04,966
Veena's "groene staal" is langzaam
zich een weg baant uit het laboratorium.

741
00:41:05,066 --> 00:41:08,900
Samenwerken met de fabrikant
Eén staal,

742
00:41:09,000 --> 00:41:13,266
ze hebben al gerecycled
ruim twee miljoen banden.

743
00:41:13,366 --> 00:41:16,466
De banden van vandaag worden gemaakt
van synthetisch rubber,

744
00:41:16,566 --> 00:41:19,966
geproduceerd uit olie
rijk aan koolstof--

745
00:41:20,066 --> 00:41:23,866
het perfecte ingrediënt
voor groen staal.

746
00:41:23,966 --> 00:41:27,800
En wanneer het komt
aan broeikasgassen,

747
00:41:27,900 --> 00:41:31,500
Veena's staal vereist
minder kolen om te koken,

748
00:41:31,600 --> 00:41:34,900
en dat vermindert
zijn ecologische voetafdruk.

749
00:41:35,000 --> 00:41:36,400
Zoals het gezegde luidt, weet je,

750
00:41:36,500 --> 00:41:38,733
het afval van één persoon is
de schat van iemand anders.

751
00:41:38,833 --> 00:41:39,933
Raad eens?

752
00:41:40,033 --> 00:41:43,533
Dit zou kunnen worden
de schat van onze samenleving.

753
00:41:43,633 --> 00:41:45,466
Ik hou van staal omdat
het heeft ons echt gegeven

754
00:41:45,566 --> 00:41:49,000
de structuren die dat hebben
heeft deze wereld om ons heen veranderd.

755
00:41:49,100 --> 00:41:55,933
Staal heeft ons de macht gegeven
om hoog en sterk te bouwen.

756
00:41:56,033 --> 00:42:00,566
Maar net zo heerlijk en veelzijdig
Zoals het nu is, heeft staal beperkingen.

757
00:42:00,666 --> 00:42:05,900
Een van de nadelen van staal
is dat het relatief zwaar is.

758
00:42:06,000 --> 00:42:09,166
IJzer is vrij compact,
en vanwege zijn kracht,

759
00:42:09,266 --> 00:42:11,200
je moet maken
massieve structuren.

760
00:42:11,300 --> 00:42:13,033
En dat is prima
Als je een brug bouwt,

761
00:42:13,133 --> 00:42:15,000
maar het is niet goed
als je iets aan het bouwen bent

762
00:42:15,100 --> 00:42:16,000
dat moet bewegen.

763
00:42:18,066 --> 00:42:20,833
En dat is waar
nog een buitengewoon metaal

764
00:42:20,933 --> 00:42:22,833
komt in beeld.

765
00:42:22,933 --> 00:42:28,533
Atoomnummer 13, aluminium
heeft slechts 13 elektronen,

766
00:42:28,633 --> 00:42:32,366
13 protonen en 14 neutronen.

767
00:42:32,466 --> 00:42:35,366
Ter vergelijking
met een zwaarder metaal zoals ijzer,

768
00:42:35,466 --> 00:42:37,133
die het dubbele aantal heeft

769
00:42:37,233 --> 00:42:39,666
van protonen, elektronen,
en neutronen,

770
00:42:39,766 --> 00:42:43,433
het aluminiumatoom
is ongelooflijk licht.

771
00:42:43,533 --> 00:42:45,833
Aluminium heeft
een etherische lichtheid

772
00:42:45,933 --> 00:42:48,366
dat niemand kon geloven.

773
00:42:48,466 --> 00:42:52,000
En toch heeft het ook wat
van de eigenschappen zoals staal

774
00:42:52,100 --> 00:42:54,333
die je toestaan
om de sterkte ervan te wijzigen

775
00:42:54,433 --> 00:42:57,466
en zijn andere kenmerken
om het te optimaliseren.

776
00:42:57,566 --> 00:42:59,100
Aluminium heeft het volledig

777
00:42:59,200 --> 00:43:00,633
veranderde onze wereld,

778
00:43:00,733 --> 00:43:04,700
van de triviale haringen
van onze tenten

779
00:43:04,800 --> 00:43:06,833
aan de frames van onze vliegtuigen,

780
00:43:06,933 --> 00:43:09,133
waar het echt toe doet
een verschil.

781
00:43:09,233 --> 00:43:12,333
Als we onze vliegtuigen moesten bouwen
uit staal,

782
00:43:12,433 --> 00:43:14,100
ze zouden moeten hebben
brandstoftanks

783
00:43:14,200 --> 00:43:16,733
vijf of zes keer groter
dan ze nu doen

784
00:43:16,833 --> 00:43:20,700
en zou een derde meenemen
van de passagiers.

785
00:43:20,800 --> 00:43:23,400
Het aluminium van vandaag is dat echt
fantastische dingen.

786
00:43:23,500 --> 00:43:25,700
Als je kunt leven
met iets minder kracht

787
00:43:25,800 --> 00:43:27,400
in ruil
voor veel minder gewicht,

788
00:43:27,500 --> 00:43:29,266
dan is aluminium
een uitstekende keuze.

789
00:43:29,366 --> 00:43:31,800
Maar als we naar de toekomst kijken,

790
00:43:31,900 --> 00:43:35,133
een andere manier om vooruit te komen
is om onszelf af te vragen

791
00:43:35,233 --> 00:43:37,733
als wat we hebben gedaan
met metalen voor al die jaren

792
00:43:37,833 --> 00:43:39,600
is het enige dat we kunnen doen.

793
00:43:39,700 --> 00:43:46,366
Stel je een materiaal voor dat dat niet is
gewoon licht, niet alleen sterk,

794
00:43:46,466 --> 00:43:48,833
maar flexibel genoeg
om zijn vorm te veranderen.

795
00:43:48,933 --> 00:43:51,433
Dus ik denk aan de Terminator
met dit project,

796
00:43:51,533 --> 00:43:52,833
wat super leuk is,

797
00:43:52,933 --> 00:43:54,433
en ik denk niet dat ik het gezien heb
de terminator

798
00:43:54,533 --> 00:43:55,300
sinds ik jong was,

799
00:43:55,400 --> 00:43:56,500
maar een van de afbeeldingen

800
00:43:56,600 --> 00:44:00,000
dat is mij echt bijgebleven
is de T-1000,

801
00:44:00,100 --> 00:44:01,833
je weet wel, de volledig metalen man,
toch?

802
00:44:03,100 --> 00:44:06,733
Hij kan van vorm veranderen
en dan geneest het zichzelf.

803
00:44:06,833 --> 00:44:08,400
Eigenlijk ons materiaal
doet al die dingen.

804
00:44:08,500 --> 00:44:12,166
Dit is metaalschuim,

805
00:44:12,266 --> 00:44:15,533
een combinatie
van metaal en rubber.

806
00:44:15,633 --> 00:44:19,566
Verwarm het en het verandert
in een andere vorm.

807
00:44:19,666 --> 00:44:23,700
En als het klaar is,
het wordt weer een vaste stof.

808
00:44:23,800 --> 00:44:26,333
Het idee van dit metaalschuim
is dat we iets kunnen hebben

809
00:44:26,433 --> 00:44:28,300
dat verandert van vorm
dramatisch,

810
00:44:28,400 --> 00:44:30,166
maar daarna verandert het
zijn vorm,

811
00:44:30,266 --> 00:44:32,000
heb veel kracht.

812
00:44:32,100 --> 00:44:36,633
Wat is het recept
voor het maken van metaalschuim?

813
00:44:36,733 --> 00:44:40,666
Neem eerst eens een streepje
van Himalayazout,

814
00:44:40,766 --> 00:44:43,700
voeg een beetje drakenhuid toe--

815
00:44:43,800 --> 00:44:46,233
ook bekend als
niet-uitgehard silicium.

816
00:44:49,533 --> 00:44:52,533
Meng het,

817
00:44:52,633 --> 00:44:56,100
giet het mengsel in een vorm,

818
00:44:56,200 --> 00:44:58,500
en laat het genezen.

819
00:44:58,600 --> 00:45:01,166
Verwijder het brouwsel
uit de mal

820
00:45:01,266 --> 00:45:05,133
en plaats deze
in een ultrasone reiniger.

821
00:45:05,233 --> 00:45:09,466
Dit lost op
het Himalayazout.

822
00:45:09,566 --> 00:45:14,033
Wat achterblijft is een poreuze,
sponsachtig materiaal

823
00:45:14,133 --> 00:45:16,300
bezaaid met kleine spleten.

824
00:45:16,400 --> 00:45:19,700
Dompel vervolgens het schuim onder
in een bad

825
00:45:19,800 --> 00:45:22,466
van gesmolten Fields metaal.

826
00:45:22,566 --> 00:45:23,966
Het metaal van Field is dat wel

827
00:45:24,066 --> 00:45:27,800
een legering met een laag smeltpunt
van indium, tin en bismut.

828
00:45:27,900 --> 00:45:31,900
Dus bij 60 graden Celsius,
het is een gesmolten vloeistof.

829
00:45:32,000 --> 00:45:34,600
Onder de 60 graden Celsius,
het is een bevroren vaste stof.

830
00:45:34,700 --> 00:45:38,300
Het met metaal bedekte schuim
is verzegeld in een vacuümkamer,

831
00:45:38,400 --> 00:45:42,466
waar het gesmolten metaal zit
sijpelt in die kleine spleten

832
00:45:42,566 --> 00:45:45,366
die achterbleven
door het zout.

833
00:45:45,466 --> 00:45:48,533
Lucht gevangen in het schuim
wordt naar buiten geduwd

834
00:45:48,633 --> 00:45:50,733
en stijgt naar de oppervlakte.

835
00:45:50,833 --> 00:45:55,066
Het monster wordt vervolgens verwijderd
uit de vacuümkamer

836
00:45:55,166 --> 00:45:57,400
en afgekoeld.

837
00:45:57,500 --> 00:46:00,233
Zodra het op kamertemperatuur is,
het wordt weer hard.

838
00:46:00,333 --> 00:46:03,300
Herder hoopt op een dag,

839
00:46:03,400 --> 00:46:07,300
metaalschuim zal in staat zijn
maken als een vogel.

840
00:46:09,033 --> 00:46:10,733
Een van de problemen die ik probeer
met dit materiaal op te lossen

841
00:46:10,833 --> 00:46:13,600
is geïnspireerd op een papegaaiduiker.

842
00:46:13,700 --> 00:46:15,700
Een papegaaiduiker kan vliegen,

843
00:46:15,800 --> 00:46:18,866
maar dan kan het onder water duiken
om vis te vangen,

844
00:46:18,966 --> 00:46:20,800
dus het moet vegen
zijn vleugels terug

845
00:46:20,900 --> 00:46:23,266
om het niet te hebben
zijn vleugels afgescheurd.

846
00:46:23,366 --> 00:46:26,166
Dus in een kunstmatige versie
van de papegaaiduiker,

847
00:46:26,266 --> 00:46:27,700
we zouden een voertuig willen

848
00:46:27,800 --> 00:46:30,633
dat van een vliegtuig zou kunnen veranderen
naar een onderwaterzweefvliegtuig.

849
00:46:30,733 --> 00:46:33,866
Dit idee is behoorlijk fantasierijk
en een verreikend doel,

850
00:46:33,966 --> 00:46:36,100
maar we zijn momenteel bezig
op een vleugel

851
00:46:36,200 --> 00:46:39,233
dat wij gaan coaten
in een huid van dit metaalschuim,

852
00:46:39,333 --> 00:46:42,266
en wij gaan het uitproberen
in een radiografisch bestuurbaar vliegtuig

853
00:46:42,366 --> 00:46:44,200
in het volgende jaar.

854
00:46:44,300 --> 00:46:49,700
Maar metaalschuim kon vinden
een ander huis - in de ruimte.

855
00:46:49,800 --> 00:46:52,200
Als je nadenkt over een soort van
een opstelling met beperkte middelen,

856
00:46:52,300 --> 00:46:54,266
zeker als je, zoals,
in de ruimte

857
00:46:54,366 --> 00:46:56,266
en je hebt een beperkt aantal
van dingen

858
00:46:56,366 --> 00:46:57,633
je kunt meenemen,

859
00:46:57,733 --> 00:46:59,666
en misschien weet je het niet precies
welk gereedschap je nodig hebt,

860
00:46:59,766 --> 00:47:01,066
maar hier heb je dit materiaal,

861
00:47:01,166 --> 00:47:03,766
en dat kan echt
zijn vorm veranderen

862
00:47:03,866 --> 00:47:06,500
en dan opsluiten
naar wat je ook nodig hebt.

863
00:47:06,600 --> 00:47:09,500
Je kunt het dus een dag volhouden
en gebruik het als een sleutel,

864
00:47:09,600 --> 00:47:12,066
en neem het de volgende dag in
en gebruik hem als hamer.

865
00:47:12,166 --> 00:47:13,833
Op een dag metaalschuim

866
00:47:13,933 --> 00:47:16,866
zijn weg zou kunnen vinden
in uw gereedschapskist.

867
00:47:16,966 --> 00:47:18,800
Uiteindelijk geloven wij

868
00:47:18,900 --> 00:47:21,966
dit composiet zou kunnen worden gebruikt
voor herconfigureerbare tools.

869
00:47:22,066 --> 00:47:25,533
Op dit punt denken we daar
zijn enkele tekortkomingen in de structuur

870
00:47:25,633 --> 00:47:27,400
waardoor het kan breken,

871
00:47:27,500 --> 00:47:28,900
maar deze zijn
technische problemen

872
00:47:29,000 --> 00:47:30,366
waarvan wij denken dat ze zeer oplosbaar zijn.

873
00:47:30,466 --> 00:47:33,233
Terwijl sommige onderzoekers

874
00:47:33,333 --> 00:47:37,066
verkennen nieuwe wegen
materialen combineren,

875
00:47:37,166 --> 00:47:40,433
anderen, zoals David Müller,

876
00:47:40,533 --> 00:47:44,100
zijn gefascineerd door een nieuw
ontdekte schat,

877
00:47:44,200 --> 00:47:47,066
het sterkste materiaal
ooit gevonden:

878
00:47:47,166 --> 00:47:48,633
grafeen.

879
00:47:48,733 --> 00:47:53,633
Gemaakt van pure koolstof, grafeen
gedraagt zich als een metaal,

880
00:47:53,733 --> 00:47:57,566
maar het is ongeveer 200 keer
sterker dan staal

881
00:47:57,666 --> 00:48:00,566
en harder dan diamanten,

882
00:48:00,666 --> 00:48:06,533
ook al is het maar
één atoom dik.

883
00:48:06,633 --> 00:48:08,100
Grafeen heeft ongelooflijke
kracht.

884
00:48:08,200 --> 00:48:10,433
Gecombineerd met ongelooflijk
kracht,

885
00:48:10,533 --> 00:48:13,466
het heeft een ongelooflijke flexibiliteit.

886
00:48:13,566 --> 00:48:17,500
Hoe sterk is grafeen?

887
00:48:17,600 --> 00:48:19,166
Sommige onderzoekers schatten

888
00:48:19,266 --> 00:48:22,600
er zou een olifant voor nodig zijn
uitgebalanceerd op een potlood

889
00:48:22,700 --> 00:48:24,966
doorbreken
een vel grafeen

890
00:48:25,066 --> 00:48:27,600
de dikte van Saran-wikkel.

891
00:48:29,900 --> 00:48:32,433
Waar is het te vinden?

892
00:48:32,533 --> 00:48:35,266
Je moet het bakken.

893
00:48:36,733 --> 00:48:40,133
Neem eerst een stuk koper
en plaats het in een oven.

894
00:48:40,233 --> 00:48:43,933
Vul het met een materiaal
dat koolstof bevat.

895
00:48:44,033 --> 00:48:45,533
David Muller gebruikt methaan,

896
00:48:45,633 --> 00:48:50,933
een gas dat een combinatie is
van koolstof en waterstof.

897
00:48:51,033 --> 00:48:53,900
We slaan alle waterstof eraf
door het zeer heet te verwarmen,

898
00:48:54,000 --> 00:48:56,600
dus dat wordt gedraaid
in slechts koolstofatomen

899
00:48:56,700 --> 00:48:58,766
die rondzweven
in een damp.

900
00:48:58,866 --> 00:49:02,766
Die koolstofatomen vallen naar beneden
en bombardeer een vlak oppervlak.

901
00:49:02,866 --> 00:49:06,300
Dus de manier waarop jij erover denkt is

902
00:49:06,400 --> 00:49:10,266
mijn koperen oppervlak is net als
een koud raam op een koude dag,

903
00:49:10,366 --> 00:49:13,066
en dan een beetje vocht
zijn in de lucht

904
00:49:13,166 --> 00:49:15,666
en ze beginnen te condenseren
op mijn koude raam,

905
00:49:15,766 --> 00:49:17,800
en in plaats van te groeien
kleine ijskristallen

906
00:49:17,900 --> 00:49:19,933
die helemaal versieren
aan mijn raam,

907
00:49:20,033 --> 00:49:22,266
Ik ga klein groeien
kristallen van koolstof

908
00:49:22,366 --> 00:49:25,200
die gaan versieren
mijn koperen oppervlak.

909
00:49:25,300 --> 00:49:27,633
En uiteindelijk,
deze kleine kristallen

910
00:49:27,733 --> 00:49:29,466
gaan groter worden
en groter en groter

911
00:49:29,566 --> 00:49:31,233
tot uiteindelijk,
ze raken elkaar aan,

912
00:49:31,333 --> 00:49:33,766
en dan heb ik één uniform
ononderbroken blad van koolstof,

913
00:49:33,866 --> 00:49:36,166
en dat zal het grafeen zijn.

914
00:49:36,266 --> 00:49:42,600
Wat dit ongelooflijk dun maakt
laag koolstof zo sterk?

915
00:49:42,700 --> 00:49:47,400
Het komt allemaal naar beneden
aan de rangschikking van zijn atomen.

916
00:49:47,500 --> 00:49:51,933
Wanneer zes koolstofatomen zich binden,
ze vormen een zeshoek.

917
00:49:52,033 --> 00:49:56,333
En zoals steeds meer
koolstofatomen sluiten zich aan bij de groep,

918
00:49:56,433 --> 00:49:59,033
meer zeshoeken krijgen vorm.

919
00:49:59,133 --> 00:50:00,433
Dus je kunt het je voorstellen

920
00:50:00,533 --> 00:50:02,233
dat als een ander koolstofatoom
komt naar beneden

921
00:50:02,333 --> 00:50:05,300
en landt hier,
precies in het midden,

922
00:50:05,400 --> 00:50:07,200
het heeft niets om aan vast te houden.

923
00:50:07,300 --> 00:50:09,133
Het blijft rollen
rond,

924
00:50:09,233 --> 00:50:11,633
maar dan komt het bij de rand
van het vel grafeen

925
00:50:11,733 --> 00:50:14,133
en zegt: "Wacht even,
er is een bungelende band.

926
00:50:14,233 --> 00:50:15,933
Daar wil ik me aan hechten."

927
00:50:16,033 --> 00:50:17,866
En dan zal het doorgaan
uitgroeien,

928
00:50:17,966 --> 00:50:19,566
en daarom wordt het blad
groter en groter en groter.

929
00:50:21,700 --> 00:50:23,400
Zodra het bakken klaar is,

930
00:50:23,500 --> 00:50:27,366
het met grafeen beklede koper
wordt uit de oven gehaald

931
00:50:27,466 --> 00:50:30,866
en geplaatst in een oplossing die
etst langzaam het metaal weg.

932
00:50:33,133 --> 00:50:37,866
Wat overblijft is een klein velletje
van grafeen.

933
00:50:37,966 --> 00:50:42,166
Wat kun je precies doen
met een enkele laag grafeen

934
00:50:42,266 --> 00:50:45,700
dat is zo dun,
het is nauwelijks zichtbaar?

935
00:50:45,800 --> 00:50:48,566
We kunnen ons dus grafeen voorstellen
zou zeer waardevol zijn

936
00:50:48,666 --> 00:50:50,400
voor dingen op nanoschaal.

937
00:50:50,500 --> 00:50:54,333
Omdat het allebei klein is
en sterk,

938
00:50:54,433 --> 00:50:58,333
het zou in een cel kunnen passen
voor medische toepassingen

939
00:50:58,433 --> 00:51:02,200
of in het stof worden geplaatst
voor milieumonitoring.

940
00:51:02,300 --> 00:51:06,666
Maar grafeen zou dat ook kunnen hebben
toepassingen op megaschaal.

941
00:51:06,766 --> 00:51:10,366
Als je kabels zou kunnen bouwen,
bijvoorbeeld,

942
00:51:10,466 --> 00:51:12,466
voor het volhouden
hangbruggen.

943
00:51:12,566 --> 00:51:14,133
Als je kon krijgen
op die schaalgrootte,

944
00:51:14,233 --> 00:51:16,300
dan zou dat opengaan

945
00:51:16,400 --> 00:51:19,700
ongelooflijk nieuw
technische mogelijkheden

946
00:51:19,800 --> 00:51:22,133
voor creatieve mensen
structuren te maken

947
00:51:22,233 --> 00:51:24,133
dat kunnen we eigenlijk alleen maar
droom van vandaag.

948
00:51:24,233 --> 00:51:29,666
Is grafeen het volgende grote ding?

949
00:51:29,766 --> 00:51:32,600
Niemand kan voorspellen
als er nieuwe materialen zijn

950
00:51:32,700 --> 00:51:37,766
zoals metaalschuim of grafeen
zullen hun belofte waarmaken.

951
00:51:40,400 --> 00:51:43,300
Maar er bestaat geen twijfel over dat metalen

952
00:51:43,400 --> 00:51:45,633
hebben een revolutie teweeggebracht
leven op aarde,

953
00:51:45,733 --> 00:51:50,400
van de schoonheid van goud
tot het smelten van koper

954
00:51:50,500 --> 00:51:54,300
tot het ontstaan van brons
en staal.

955
00:51:54,400 --> 00:51:59,500
En in de toekomst,
materialen waar we alleen maar van kunnen dromen.

956
00:51:59,600 --> 00:52:03,333
En het verbazingwekkende
is dat het werk van ingenieurs,

957
00:52:03,433 --> 00:52:06,766
van metallurgen,
en van scheikundigen per jaar

958
00:52:06,866 --> 00:52:10,933
brengt ons nieuwe formuleringen,
nieuwe mogelijkheden

959
00:52:11,033 --> 00:52:15,600
dat maakt alles lichter,
sterker, stijver,

960
00:52:15,700 --> 00:52:19,266
sneller dan wat dan ook
dat kwam eerder.

961
00:52:26,866 --> 00:52:29,166
De aarde is geweldig
natuurlijke hulpbronnen.

962
00:52:29,266 --> 00:52:31,466
Wij gebruiken ze om te bouwen
onze beschaving.

963
00:52:31,566 --> 00:52:34,800
Ik hou van staal omdat het dat is
heeft ons echt de structuren gegeven

964
00:52:34,900 --> 00:52:36,933
die deze wereld hebben veranderd
om ons heen.

965
00:52:37,033 --> 00:52:39,766
Maar hoe gaan we aan de macht komen?
onze toekomst?

966
00:52:39,866 --> 00:52:42,733
De magie van de woestijn,
de zon, het zand,

967
00:52:42,833 --> 00:52:45,333
ze produceren veel energie
en ze kunnen een hele stad van stroom voorzien.

968
00:52:45,433 --> 00:52:47,433
De zoektocht om morgen brandstof te geven.

969
00:52:47,533 --> 00:52:51,400
"Schatten van de aarde",
volgende keer op NOVA.

970
00:53:13,266 --> 00:53:15,800
Dit NOVAprogramma is
verkrijgbaar op dvd.

971
00:53:15,900 --> 00:53:21,033
Om te bestellen, ga naar shopPBS.org,
of bel 1-800-play-PBS.

972
00:53:21,133 --> 00:53:23,633
NOVAis ook beschikbaar
om te downloaden op iTunes.