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        嚴(yán)肅但有趣,材料學(xué)變幻出美妙的世界

        2017-01-03 18:55:47郭揚(yáng)武
        高中時(shí)代 2016年10期
        關(guān)鍵詞:世奇施華洛舍友

        郭揚(yáng)武

        “你是學(xué)材料的?可以幫我給手機(jī)貼個(gè)膜嗎?”相信很多學(xué)材料學(xué)專業(yè)的小伙伴都遇到過這樣尷尬的狀況。俗話說,隔行如隔山,一談到學(xué)材料學(xué)專業(yè)的人,大多數(shù)人都會聯(lián)想到他們整天穿著白大褂,滿腦子都是材料的合成與性質(zhì),手邊則放著瓶瓶罐罐,一天到晚都待在實(shí)驗(yàn)室。這樣無趣的形象讓很多人對材料學(xué)專業(yè)望而卻步,但是當(dāng)你真正學(xué)習(xí)并喜歡上該專業(yè)的時(shí)候,你會發(fā)現(xiàn)材料學(xué)的世界竟然如此多彩繽紛。

        那么什么是材料學(xué)?材料學(xué)就是研究材料的制備或加工工藝、材料結(jié)構(gòu)與材料性能三者之間的相互關(guān)系的科學(xué)。該專業(yè)涉及的理論包括固體物理學(xué)、材料化學(xué),與電子工程結(jié)合則衍生出電子材料學(xué),與機(jī)械結(jié)合則衍生出結(jié)構(gòu)材料學(xué),與生物學(xué)結(jié)合則衍生出生物材料學(xué)等。從物理化學(xué)屬性來分,該專業(yè)可分為無機(jī)物材料學(xué)(金屬材料、無機(jī)非金屬材料)、有機(jī)物材料學(xué)和不同類型材料所組成的復(fù)合材料學(xué)。

        科學(xué)是嚴(yán)肅的,但也充滿了樂趣。比如,你心目中的女神要過生日了,送她什么禮物好呢?施華洛世奇的飾品最符合女神的氣質(zhì)了!施華洛世奇是人工水晶,不是純天然的,屬于高級玻璃的一種。在玻璃中加入Pb(鉛)會增加折射系數(shù),提高白度,使得它看起來更接近水晶。雖然施華洛世奇是玻璃水晶,但是其高貴優(yōu)雅的工藝和設(shè)計(jì)足以成為人與人之間心靈溝通的橋梁,它的意義就在于連接著所有向往美好與快樂的心靈。

        學(xué)習(xí)材料學(xué)專業(yè)有什么有趣的事呢?這要從我的本科時(shí)期說起。有一天,一位學(xué)法律的女生不小心打開了我的有機(jī)課筆記,然后她瞬間石化了,因?yàn)樗吹搅诉@個(gè):小明根據(jù)苯環(huán)結(jié)構(gòu)提出了一個(gè)定律,問:碳碳鍵鍵能能否否定定律一?從此以后,我的這位學(xué)法律的朋友再也沒有翻過我的專業(yè)課筆記。其實(shí),不光是我們邊學(xué)邊玩得很歡樂,有一位科學(xué)家也頗有情趣,上演了一出有機(jī)界的“左手右手一個(gè)慢動作”。

        美國萊斯大學(xué)的化學(xué)家Tour教授發(fā)表的一篇名為《人形分子的合成》的文章使他名聲大噪,文中出現(xiàn)了幾對手舞足蹈,跳著拉丁舞的“男女”分子表達(dá)式。該分子式形象之生動,構(gòu)思之巧妙,壓倒了論文內(nèi)容的本身,讓人拍案叫絕。這種被稱為“納米莆田”的人形分子最大的特征就是分子結(jié)構(gòu)看起來酷似人的形象,這不禁讓人們聯(lián)想到《格列佛游記》中描寫的小人國居民。

        那天,當(dāng)我正沉浸在有機(jī)世界的奧妙中時(shí),舍友進(jìn)來看了看我養(yǎng)的天氣瓶后說:“這些東西有什么用?。磕茏访米訂??”我無奈地?fù)u搖頭。由于所學(xué)專業(yè)的不同,我的這位舍友完全不懂我的世界。我養(yǎng)的這個(gè)天氣瓶會隨著氣溫、濕度的變化而形成羽毛、葉子般的結(jié)晶。這幾天臺風(fēng)要來,天氣瓶里長出了許多漂亮的“羽毛”,甚是好看。你也想養(yǎng)一個(gè)天氣瓶嗎?這并不難,往密封的玻璃瓶注入蒸餾水、酒精、硝酸鉀、樟腦等混合液,這種液體會隨著天氣的變化改變面貌,它普遍用于19世紀(jì)的航海。經(jīng)現(xiàn)代研究證實(shí),溫度是影響瓶內(nèi)結(jié)晶型態(tài)的最主要因素,但并沒有明顯的預(yù)示天氣的能力,所以天氣瓶更趨向于一種裝飾品。

        我們最后再來看看材料學(xué)研究出的“高大上”成果:由液態(tài)金屬打印機(jī)打印并制作的柔性電路板及帶光電功能的圣誕電子賀卡??纯催@種柔性的電路板,再想想現(xiàn)在你手機(jī)里和電腦里的傳統(tǒng)電路板,你是不是忽然有一種走在下一代科技前沿的感覺呢?

        此次實(shí)用化全自動液態(tài)金屬打印機(jī)的成功研制,開啟了全新的電子電路制造模式。相應(yīng)技術(shù)易于普及到家庭、辦公室、學(xué)校、工廠乃至工業(yè)設(shè)計(jì)、藝術(shù)探索、文化創(chuàng)意等應(yīng)用領(lǐng)域,是極具普適性和基礎(chǔ)性的電子制造工具。

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