材料的历史和故事改变了我们,并且仍然改变着我们的生活
在 Silvano Fuso 的“事物的秘密”中讲述了人与材料之间长期关系的故事
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在我们国家,关于人文知识和技术知识之间、“精神”和“物质”之间哪个更重要的争论重新燃起。美妙之处在于,这是一场毫无意义的辩论,因为如果人类不能以三百六十度的角度了解周围世界,就不会实现这么多目标。因此,人类的历史可以通过一系列的事件、战斗和人物来讲述。或者作为思维和社会变化的清单。或者,又如 Silvano Fuso 在其引人入胜的“事物的秘密”(Carocci,2021 年,第 221 页)中所做的那样,将人与材料之间的长期关系描述为一种长期关系。
毕竟,这就是他们在学校已经教给我们的东西:石器时代跟随金属时代直到工业革命,在煤炭和石油的推动下,帮助塑造了我们今天生活的世界。石头、金属、石油和煤炭如果不是我们在我们生活中的每一刻都使用的“东西”以及许多其他或多或少复杂的材料,那么它是什么?总之,材料——新型金属合金、塑料、半导体、新型陶瓷、磁性、电学、光学材料——已经伴随并继续伴随着社会和经济的进步。事实上,没有不依赖于它们的活动领域。
它们可能看起来像有趣的工程师、化学家、物理学家等人的演讲,但事实并非如此,正如“事物的秘密”一卷所展示的那样,正如Silvano Fuso以第一人称所证实的那样:
“从早到晚,我们都会使用各种东西:从让我们起床的数字闹钟,到我们喝咖啡的杯子,从我们阅读信息的智能手机,到我们戴在滑板车上的头盔。一切都顺从地执行其功能,这要归功于它的材料。闹钟的压电石英晶体计时,杯子的陶瓷使其耐高温,OLED(有机发光二极管)显示器在我们的智能手机上构建图像,碳纤维和环氧树脂头盔挽救了我们的生命万一发生事故。技术伴随着我们生活的每一刻:了解我们使用的东西的功能以及它们所用材料的特性,使我们能够不那么被动地接受它,并更加了解它的优势和局限性。此外,更深入地了解事物,超越表面,很有趣”。
在这本书中,您谈到了帮助我们了解事物的特定学科,即材料科学。这门科学能为我们“提供”什么?
“材料科学是研究材料特性并试图生产新材料的学科。它主要使用化学、物理和一定程度上的工程学。它的根源可以追溯到时间的迷雾:当人类凿碎第一块燧石、揉捏第一块粘土或提取第一批金属时。史前时代以流行材料(石头、铜、青铜、铁)的名称来区分并非巧合。然而,现代材料科学非常年轻,诞生和发展于 20 世纪下半叶。尽管还很年轻,但它已经在各个领域提供了创新的解决方案。让我们想想从 20 世纪 50 年代开始的以塑料为代表的革命,以及因半导体材料而成为可能的电子革命”。
未来的材料是什么,最能改变我们生活的材料是什么?
“我们的未来很难说。目前最有前途的材料是所谓的智能材料和纳米材料。前者能够对不同的刺激做出反应,使他们的反应适应特定的需求。名单很长:压电、形状记忆、光伏和光电材料、电活性聚合物、介电弹性体、磁致伸缩、显色、铁磁流体、光机械、自愈、磁热、热电材料等。纳米材料包含至少具有一个纳米尺寸(十亿分之一米)的粒子。例子是石墨烯和碳纳米管。这两个类别都具有独特的特性,可以将它们应用于无数技术领域”。
您如何将材料的使用、生产与可持续性、尊重资源的理念相结合?
“当代研究的很大一部分正是集中在从环境的角度来看可持续的材料。例如,已经发明了由植物性废物制成的塑料。寻求传统半导体的替代材料用于能源生产。例如,有使用植物色素的光伏电池,如蔓越莓汁。然后制造了水泥和油漆(基于二氧化钛),能够减少大气污染“。