1700545070
迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 [:1700544632]
1700545071
迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 不再夜夜磨刀
1700545072
1700545073
20世纪之前，钢刃和手术刀都非常昂贵，必须手工制作，而且要用最高级的钢材，因为只有如此才能把刀磨得够锋利，轻松刮净胡子而不会勾到胡根。只要曾用过钝掉的剃须刀，一定知道即使只是微微勾到胡根，就会造成多大的痛楚。钢接触到空气和水会锈蚀，因此用水清洁刀锋会让锐利的尖端锈掉，使刀刃变钝。几千年来，刮胡子的仪式都是从“磨刀”开始，先拿着剃刀在皮革上来回磨动。你可能觉得皮革那么软，不可能把刀磨利。没错，真正把刀磨利的是沾在皮革上的细石粉。传统上是用名为“铁丹”的氧化铁矿物，但现在比较常用钻石粉。把钢制刀刃在皮革上来回磨动时，刀锋会和极硬的钻石粉接触，使得少量金属被磨掉，让刀锋重现锋利。
1700545074
1700545075
然而，1903年有一个人改变了这一切。他的名字叫吉列（King Camp Gillette），是美国商人。吉列决定采用贝塞麦法制造的廉价工业用钢来制作抛弃式刀刃，好让每个男人都能轻松刮胡子。他的想法是，只要剃须刀够便宜，钝了直接扔掉，就再也不必磨刀了。
1700545076
1700545077
1903年，吉列卖出了51把剃须刀和168枚刀片，隔年变为90，884把剃须刀和123，648枚刀片。到了1915年，他的公司已经在美国、加拿大、英格兰、法国和德国设厂，售出的刀片超过七千万枚。一旦男人不再需要到理发馆刮胡子，抛弃式刀片就成了家家浴室必备的物品，直到现在依然如此。
1700545078
1700545079
尽管目前有许多人发起各项运动，鼓吹食品制造回归根本，却从来没有人呼吁我们，重新用黄铜剪刀理发或用钝掉的刀片刮胡子。
1700545080
1700545081
1700545082
1700545083
1700545084
迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 [:1700544633]
1700545085
迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 误打误撞不锈钢
1700545086
1700545087
吉列的生意算盘打得很好，原因很多。最明显的一个就是，即使刀片没有因为刮胡子而变钝，也会由于生锈而很快失去锋利，让他永远有生意可做。但这个故事还有一个转折，其中包含了一个简单到极点的创新，非得靠意外才能发现。
1700545088
1700545089
1913年，欧洲列强忙着整军经武面对第一次世界大战，布雷尔利（Harry Brearley）受雇钻研合金，以便改良枪管。他在英国雪菲德郡一间冶金实验室工作，把不同的元素掺入钢里来模铸枪管，再用机械测试硬度。布雷尔利知道钢是碳和铁的合金，也晓得还有许多元素也能加进铁里，用来加强或减弱铁的性质，但没有人知道原因为何。于是他开始尝试，把铁熔解后加入各种成分，以观察效果。比方说他某一天用铝来试验，隔天就用镍，以此类推。
1700545090
1700545091
布雷尔利毫无进展。新铸的枪管如果不够硬，他就扔到角落。他的灵光乍现发生在一个月后。那天他经过实验室，发现那堆生锈的枪管里有东西在闪闪发亮。他没有置之不理，反而打消去酒吧的念头，找出那根没生锈的枪管，立刻明白了它的重要性。他手上拿的是世界上第一块不锈钢。
1700545092
1700545093
布雷尔利掺入的两种成分是碳和铬，因为比例刚好，意外创造出非常特别的晶体结构，让碳原子和铬原子同时嵌入铁晶体内。铬没有让铁变硬，所以他把掺铬的枪管扔了，但没想到铬产生的效用更有趣。钢接触到空气和水时，通常会在表面发生化学反应，形成氧化铁，也就是俗称铁锈的红色矿物质。铁锈剥落后，新的钢面又会受空气和水侵蚀，使得生锈成为钢铁的痼疾，因此铁桥和车子才要上漆防锈。但掺了铬就不同了。铬很像某些特别有礼貌的客人，氧气还没碰到主人铁原子，铬就抢着先跟它反应形成氧化铬。氧化铬是透明坚硬的矿物质，对铁的附着力极强。换句话说，它不会剥落，从外表又看不见，有如一道隐形的化学保护膜把钢铁完全包住。除此之外，我们现在还知道这层膜会自我修复，也就是即使不锈钢的表面磨到了，使保护膜遭到破坏，它也会自行复原。
1700545094
1700545095
布雷尔利开始制作全世界第一把不锈钢刀，但立刻遇到困难。含铬的钢不够坚硬，无法磨利，很快就被戏称为“什么都不能切的刀”。毕竟布雷尔利一开始舍弃了它，没拿它来做枪管，就是因为它不够硬。但含铬的钢虽然硬度不足，却让它因此具备别的长处，只不过这长处到很后来才有人发掘，那就是它可以扳成复杂的形状。这让它成为英国雕塑史上最具影响力的作品，几乎遍布所有家庭：那就是厨房的水槽。
1700545096
1700545097
不锈钢水槽既强韧又闪亮，而且似乎丢什么给它都无妨。在这个但求以迅速方便的方法来去除废弃物和脏污的年代，不管丢入的是油脂、漂白水还是强酸，不锈钢真的百毒不侵。它已经把陶瓷水槽赶出厨房，而只要我们点头，它也乐于取代浴室里的陶瓷马桶。只不过我们对这种新材质还不够信任，仍不敢把最私密的废弃物交给它。
1700545098
1700545099
不锈钢是现代世界的缩影。它的外表干净明亮，感觉坚不可摧却又非常亲民，才出现短短一百年，就已经成为我们最熟悉的金属。毕竟我们每天都会把它放到嘴里：布雷尔利最后用不锈钢做成餐具。氧化铬在铁的表面形成的透明保护膜，让舌头永远碰不到铁，唾液无法跟金属反应，使得汤匙尝起来没有味道，于是人类从此再也不会受到餐具味道的干扰。不锈钢经常出现在建筑和艺术里，原因是它光亮的表面似乎永不褪色。英国雕塑家安尼施•卡普尔（Anish Kapoor）在芝加哥千禧公园的作品“云门”就是绝佳的例子。不锈钢反映了我们对现代生活的感受：利落明快，并且能对抗肮脏、污秽与混乱。不锈钢反映出，我们如它一般强韧不屈。
1700545100
1700545101
冶金家为了解决不锈钢刀具的硬度问题，误打误撞解决了剃刀生锈的毛病，创造出有史以来最锋利的刀刃，进而改变了无数人的面容与肌肤。只是刮胡子成为在家也能做的事情后，街头混混也意外地多了一种新武器，就是便宜耐用的刀片，而且非常锋利，能够一口气划破皮革、羊毛、棉布和皮肤。关于这点我比谁都要清楚……
1700545102
1700545103
我一边想着这些，一边跟布莱恩谈论他新发明的不锈钢刀片磨刀法。既然坚硬强韧、尖锐锋利、无惧水和空气侵蚀的不锈钢，也是从几千年的尝试错误中创造出来的，那么某个没有科学背景的家伙，无意间发现磨利刀片的新方法也就似乎不无可能了。微观下的物质世界如此复杂和巨大，我们只探索了其中一小部分。
1700545104
1700545105
那天晚上离开酒吧时，布莱恩和我握手道别，说他会再跟我联络。在昏黄的钠光路灯下，他一拐一拐走在街上，忽然转身醉醺醺地大吼：“不锈钢大神万岁！”我想布莱恩指的是希腊神祇赫菲斯托斯。他掌管金属、火与火山，形象是工房里的铁匠。赫菲斯托斯身体残缺畸形，原因可能是砷中毒，因为当时的铁匠熔炼青铜时，会接触到大量的砷，所以常有这个毛病，而且除了跛脚还会罹患皮肤癌。我回头望着布莱恩摇摇晃晃地走在街上，想起他的拐杖和红脸，不禁怀疑他到底是谁。
1700545106
1700545107
1700545108
1700545109
1700545110
迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 [:1700544634]
1700545111
迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事 2 值得信赖的纸 PAPER
1700545112
1700545113
1700545114
1700545115
1700545116
1700545117
1700545118
1700545119
纸在我们日常生活中太普遍了，让人很容易忘记在人类历史上大多数的时候，纸都是稀有的奢侈品。我们早晨醒来睁眼就会看见墙上有纸，也许是海报或印刷品，甚至就是壁纸。我们走进卫生间执行晨间的例行公事，通常会用上几张卫生纸。这东西要是没了，可是会立刻变成大危机。我们走到厨房，纸以五颜六色的盒子出现在这里，不仅装着我们早餐吃的燕麦片，还充当响板，哼着快乐的早安曲。我们的果汁也装在上蜡的纸盒里，牛奶亦然。茶叶装在纸袋里，这样才能用热水冲浸，而且容易从热水中取出。过滤咖啡用的也是纸。