1700544544
1700544546
奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 材料蕴藏着无限的可能性
1700544547
1700544548
人类从原始社会开始以飞石、兽骨为武器至今已历经数万年之久。很快人类就掌握了将材料加工成所需要的形状的技术，懂得用火烧土获得陶器、用木材建设家园。随着人类所掌握的材料种类越来越丰富，能为生产生活提供的物品也越来越多姿多彩。材料改善了人类的生活，同时也强化了人类的能力。先于他人掌握了更加优良材料的人会赢得战争与财富，甚至成为君临天下的霸主。正如本书各章所述，为了寻求更加优良的材料，人类在各个时代都倾注了最先进的技术与最优秀的人才，这个趋势到今天依旧没有任何变化。
1700544549
1700544550
未来的材料将走向何方？以蓄电池为例，蓄电池并非由单一材料构成，而是由电极、电解质、外壳等多种材料构成，通过这些材料的组合而实现性能上的提升。同理，未来问世的材料也绝不会单打独斗，必须在其他材料的配合之下才能发挥出真正的价值。如此看来，未来的材料开发并非专注开发优秀的单一材料，而是更注重多种材料组合与多种材料的功能均衡性。在新材料的选择上，人工智能毋庸置疑将发挥出巨大的威力。
1700544551
1700544552
此外，像木材、陶器之类的单一材料能对应多种用途的情况将越来越罕见，这种趋势在塑料材料中早有体现。同时开发多个不同特性的新材料，根据具体用途进行组合的材料研发方式越来越普遍。
1700544553
1700544554
在20世纪，通过大量生产方式向市场推出大量同类产品，消费者在实体店购买商品之后再慢慢摸索用途——这就是所谓的使用者迎合产品的时代。即将到来的是，根据使用者的喜好、体格、使用目的自动进行个性化设计，然后通过使用者身边的3D打印机完成产品的新时代。满足这个时代的必然是多姿多彩的材料，根据各自的特性搭配组合，让使用者精准使用。
1700544555
1700544556
以上是作者对材料的见解，材料的历史就是一部谁也想象不到的东西诞生之后转瞬间将人类旧有的生活方式打了个粉碎的历史。200年前的人们，怎么会想得到一种密度只有铁的三分之一却坚固而不生锈的金属呢？100年前的人们做梦也想不到会有轻薄透明、摔在地上也不会破裂的瓶子。现在，这些对先人来说如同“梦幻一般的材料”却成为我们习以为常的物品。
1700544557
1700544558
比钢铁更强韧的纸张、破碎后会自行复原的陶瓷、可折叠成小块的玻璃、大冬天一件单衣就可以出门的全保温型衣料、喝完饮料后会自动消失的容器——这些听起来非常神奇的材料也许在未来人类的生活中随处可见。生活在当下的我们，也许只是刚刚从材料的海洋中掬起了一捧水罢了。
1700544559
1700544560
1700544561
1700544562
1700544564
奇妙的材料：改变世界的12种化学物质和它们背后的科学传奇 结语
1700544565
1700544566
2013年，“新潮选书”付梓出版了拙作《碳战争》，笔者从个人的角度论述了白糖、咖啡因、尼古丁、酒精等碳基物质，也就是所谓的有机化合物与人类的历史发展进程的关联。
1700544567
1700544568
笔者本身是一名有机化学科研人员，对各种各样的有机物抱有不同的感怀。既然每天的生计离不开有机物，所以笔者总想介绍一些平时大家极少了解的有机物的真相，最终完成了那本书。
1700544569
1700544570
幸亏《碳战争》一书受到好评，笔者也因此有幸被邀请发表了几次演讲。在某个高中演讲的时候，笔者遇到了这样一个问题：“不论有机物还是无机物，您觉得哪三种化合物给人类历史带来了重要影响呢？”
1700544571
1700544572
笔者遇到的高中生总会从意想不到的角度提出问题，这既令人兴致勃勃却又备感压力。那时，笔者一时间不知该如何回答，只好应付着说能想到的也就是铁、纸和塑料之类的材料。多亏负责主持会场的老师打了圆场说：“那就请您写个续篇，可以叫作《材料与文明》。”这才化解了尴尬气氛。
1700544573
1700544574
关于材料的书，笔者其实早就打算找个合适的时间以合适的方式写点东西。现在，这个愿望终于变成了现实，也就是眼前这本书。
1700544575
1700544576
其实，材料是人类社会的基础，从政治到经济，从军事到文化，人类的一切都建立在材料这一基础之上。材料默默地支撑着我们的生活，是一群不引人注目的英雄。如果想要将它们拉到聚光灯下，确实需要一些手段才行。
1700544577
1700544578
材料的世界里最不缺乏的就是个性！带着美丽的光泽并因为稀缺而令人倾倒的黄金，从建筑物到武器都不可或缺的文明支柱——铁，信息与文化的载体——纸，外观极其相似却能变成各种形状、各种颜色物体的塑料等，每种材料都具有自己独特的一面。从这一点来说，撰写这本关于材料的书比《碳战争》要有趣得多。
1700544579
1700544580
笔者认为，材料是改变世界文明进程的推动力量，也是人类社会变革的关键所在。当然，这种观点并非笔者的原创。早在20世纪50年代，美国就强烈地意识到了这一点。引发这一切的契机便是1957年苏联成功发射了人类第一颗人造卫星——斯普特尼克1号。
1700544581
1700544582
当时的美国是实至名归的世界霸主，在太空争霸中的领袖地位一直稳如泰山，不料“苏联成功发射了人类第一颗人造卫星”这一突发事件不仅令美国颜面大失，还让美国陷入了前所未有的恐慌之中。假如就这样袖手旁观的话，苏联就可能从美国无法企及的太空中对美国各大城市发射导弹——莫名的恐慌席卷了整个美国，这就是著名的“红色恐慌”。
1700544583
1700544584
为了争夺太空霸权，美国迅速展开反击。第二年，作为太空竞赛的指挥中心，美国宇航局（NASA）正式成立。为培养优秀的理科人才，美国加大力度投入理科及外语教育，并大幅提高科学技术研发方面的预算。
1700544585
1700544586
其中，太空竞赛需要开发耐高温、耐严寒以及耐真空的新材料。为此，美国政府横跨化学、固体物理学、物理化学、冶金学、机械学等多个领域开创了材料科学这一新领域，并为相关的项目提供了充裕的资金。当时笔者还在孩提时代，清楚地记得杂志的广告中充斥着“美国宇航局开发的高性能材料”之类的文字。这就是当时的时代背景。
1700544587
1700544588
这个人为设置的材料科学领域现在已经为人们所熟知，连日本也在1963年成立了日本材料学会，在全世界进一步扩大了材料科学的影响力。原本概念含糊的“材料”一词，也终于成了学术用语的新成员，所以本书的书名并未采用大家耳熟能详的“原料”，而是用“材料”贯穿全文。
1700544589
1700544590
材料科学催生了具有高强度、耐热性的陶瓷，在太空中能正常工作的太阳能电池板等原本地球上不曾有过的大量新材料，这些新材料很快就转化为民用产品。
1700544591
1700544592
材料科学在其后的岁月里依旧迈步前行，一直占据着学术领域中最重要的位置。材料科学相关的学术杂志以影响因子值（学术杂志用于评估影响度的指标）进行衡量对比时发现，中国和美国两个国家一直向这个领域投入巨额科研经费，关于这一点在第十三章里已经提及。
1700544593
[
上一页 ]
[ :1.700544544e+09 ]
[
下一页 ]