如果人類沒有材料限制可以造出什麼理論上可以實現的東西?

建築、裝置或者各種工具之類的,材料除了在物理上不可能實現的屬性以外都可以自定(質與量,可以理解為我們我們掌握了操縱原子排布的技術,且原料無限)。或者說現在有什麼因為材料限制而不能製造的設計。


.... 材料限制是我們的物理規律本身限制的.....

每次物理規律的突破都會導致技術大發展.....

比如說不受限制地耐高壓高溫,比如說無限制的轉變溫度可調超導材料..... 比如說密度不受限制..... 比如說聲速等於光速的堅硬介質...... 隨便找個「不受限制」的材料,都能改寫基本物理規律......


目前人類對於材料的生產還處於從自然界提取和粗放合成的階段,如果人類到達類似生物合成的分子級別進行精準的材料合成,那麼我們的世界將會完全不同。

理論上如果我們能夠構造一組類生物的可自複製的納米水平合成系統,那麼今後房子就可以「種」出來而不是建造出來。 比如我們先製造類似DNA的編碼機制,再藉助一些納米組件,將房子的圖紙全部編碼進其中,做成種子,蓋房子的時候只要選好地址,「種子」會像植物一樣發芽,利用光合作用或者地下電網獲取能量來分解土壤中的硅酸鹽,再合成硅化物材料,慢慢生長,1年左右長成一棟房子,這種房子不僅強度高,還可以進行自修復,可以處理廢物,凈化空氣,具備微空調系統。

在這種情況下,建造一個上海一樣的大城市,大概也就3~5年時間。移民火星所需要的基建,大概能在10~20年內全部完成,覆蓋整個火星表面。

當然,這是個比較長遠的目標,但是理論上,300年內是可以實現的。樂觀的估計,100年也是有可能的。關鍵是這種東西,需要真正的天才提出可行性的框架,就像電子計算機發明和微型化的過程,這種納米級生長技術,也是可以先從毫米、甚至厘米級別開始的。

遙想當年電子計算機用手指粗細的晶體管,到現在14納米的微電路,多麼神奇的發展過程。 唯一的困難是,還沒有人提出一個完整的材料智能化、模塊化生長的構想。一旦這個革命開始,我想也是適用摩爾定律的,即大約2年尺寸縮小一倍。如果未來20年內有人提出,大概到本世紀末,房子就成白菜價了。

屆時,手機當然也是可以種的,IPhone50也許不用排隊去買了,秋天到地里收割就行。

送上IPhone 50


如果材料沒限制,恐怕地球直接從0.7型文明可以很快跨越到二型甚至三型文明了吧。

簡直是另外一個世界。

可以這麼說:現有的幾乎所有的產品都受到了材料的限制。

題主這個點子足夠誕生一大波新科幻啊。


可以用無限的纖維將宇宙編織成細密的蛛網

這個宇宙中遍布的不再是數十光年寬的纖維,而是數米粗的纖維,細細密密織成天羅地網。


那就無敵了,人類的科技進度很大程度都是受限於材料科學。如果不受材料限制,人類就幾年就可以造出超大功率的工質發動機,類似《三體》里恆星級戰艦。甚至可以出入木星,採集木星資源。這是相當可怕的。


納米級的機器人, 毫米粗的超強鋼絲, 然後就是萬米高的大樓,

鑽透地球的的洞, 地球大炮;

圍著太陽的戴森球, 不怕熱; 超小超高溫的空調; .....


可以製造出知乎小勺子,終於可以開吃啦。


戴森球,太空電梯,光帆船,地幔深井,地心隧道,海底城市,月球基地等等


小滑塊


//刪除了帶有偏見的猜測,並對答主表示抱歉。

新材料最大放異彩的往往不是解決現有的問題,而是解決我們現在想都想不出來的新問題。

咱們說的無限制神級材料大概只有用來數針尖上跳舞的天使或者感應太上才不會屈才吧……

要是解決點現在的問題:

可控核聚變就是個材料問題。沒有材料限制的話在堅固的爐子里一個一個放核彈就行了。再加上民用的100%太陽能電池,燃料電池,wireless energy harvester,能量問題?不存在的

醫學問題也可以直接解決,藥物全部淘汰。百分百生物相容的植入材料投入醫學,你哪有問題去Bestbuy買個新的,弄點幹細胞培養了植入就行了。

通訊問題?再也不用基站了,全改衛星,用超材料陣列天線。而且連同步衛星都不用,實時掃描全天找衛星,除非在鉛盒子里,哪哪都五格信號。

運輸?短途的超導線圈磁懸浮列車,長途的從地心走地球大炮,直接用重力加速,40分鐘到地球另一端。

住宿?沒有材料的限制我猜連床都消解了,多智能軟材料的透氣睡袋,俗稱人造子宮……

100%純度單臂碳納米管完全緊密排列,1納米節點!而且能源,散熱和電池的問題解決了之後,能耗也不是問題了…On current可以盡量提高,超頻超頻再超頻……

足夠的能源+高選擇性高通量半透膜感覺也是個殺器……海水淡化,氣候變暖,這都不是事!


一個小勺子


知乎話題·「如果吃一勺 X 會怎樣」 - https://www.zhihu.com/topic/20066610


人人可以隱形(我指的是誰也看不到誰)


阿基米德的槓桿


必須受控核聚變啊,從此逼死三桶油。


真正意義上的生物大腦,生成一個生物人


這太可怕了,如果能有能阻擋中子的材料,以及常溫超導材料,或者可以反射超高溫等離子體的而且長期不會壞的材料,可控核聚變分分鐘就搞出來了。


當人類由石器時代轉向青銅時代

然後慢慢發展出了鐵器工具

從竹簡到絹絲再到紙張

而如今

文字漸漸被0和1的數據所取代

曾經的珠算匯聚在小小的矽片上

曾經的口口相傳存儲在晶體管之間

馬匹成了娛樂和消遣

公牛成了汽車和插座

輕便的金屬和高聚物能夠上天入海

假如沒有材料限制,超導輸電、核聚變發電商業化、生態城市、太空殖民。只有想像不到的,而沒有做不到的了。


各種半透膜

所有礦都用半透膜來提純,那前景想想就激動


超導

現在的超導只存在於實驗室里用液氮供著。

另外電池的問題解決了,電池汽車應該會很快推廣,如今電力汽車最大的技術問題就是電池問題,太重(不過最近有人在研究超級電容,希望能取代鋰電池吧)


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