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迷人的材料

2020-05-13 00:00:00

迷人的材料本书特色 ★「未读·探索家」畅销科普头部产品《迷人的材料》重装出版。荣获： “文津图书奖”科普类推荐图书。全民阅读“大众喜爱的50种图书”。英国皇家学会科学图书奖。比尔·盖茨撰文推荐。美国亚马逊年度选书。《物理世界》推荐科普书。《纽约时报》ZUI值得阅读的一百本书之一。 ★一部材料科学的颂歌，以高超的故事写作手法，引导你步入材料学的神奇世界，探究身边10种寻常之物背后激动人心的故事。 ★ 次将材料的科学知识和它们给人的感官感受组合在一起，勾起人无限的好奇心，并从中发现诗意和美。迷人的材料内容简介从茶杯、喷气发动机到家用电器、内裤，我们的生活充满了材料。但你想过没有，为什么玻璃是透明的？是什么让橡皮筋有弹性？为什么曲别针会弯曲？为什么不锈钢不生锈？为什么某一种材料做成的东西会长那样？世界材料学大师带你用材料科学家的眼睛，以全新的方式看待你身边的每一样东西：钢、纸、混凝土、巧克力、塑料、玻璃、瓷器…… 本书以渊博的知识和极富感染力的文字写就。它不仅揭露了各种物质背后的神奇结构，还告诉我们隐藏在背后的精采故事。每一章介绍一种材料，辅以照片和手绘图，极富可读性和趣味性。迷人的材料迷人的材料前言序章走进神奇的物质世界 …… 文明时代就是物质时代从我们对文明发展阶段的划分（石器时代、青铜时代和铁器时代）就可以看出物质对我们而言有多么根本和重要。人类社会每一个新时代都是因为一种新物质出现而促成的。钢是维多利亚时代的关键原料，让工程师得以充分实现梦想，做出吊桥、铁路、蒸气机和邮轮。修建英国大西部铁路与桥梁的伟大工程师布鲁内尔（Isambard Kingdom Brunel）用物质改造了地景，播下了现代主义的种子。20世纪常被歌颂为硅时代，是因为材料科学的突破带来了硅芯片和信息革命。但这个说法忽略了其他五花八门的崭新材质，它们同样改写了现代人的生活。建筑师运用大规模生产的结构钢和平板玻璃建起摩天大楼，创造出新的都市生活型态。产品和服装设计师用塑料彻底转变了我们的住宅与穿着。聚合物制造而成的赛璐珞催生了影像文化一千年来的大变革，也就是电影的诞生。铝合金和镍超合金让我们制造出喷射引擎，使得飞行从此变得便宜，进而加速了文化互动。医用和齿科陶瓷让我们有能力重塑自己，并改写了残障与老化的定义。整形手术的英文是plastic surgery，而plastic有“塑料”的意思，这显示物质往往是新疗法诞生的关键，从器官修补（如髋关节置换手术）到美化外表（如硅胶隆胸）都是如此。德国著名解剖学家冯·哈根斯（Gunther von Hagens）博士展出人体标本的“人体世界展”，也展现了新颖的生物医用材料对文化的影响，促使我们思考自己生时和死后的物质性。人类建构了物质世界。如果你想了解其中奥秘，挖掘这些物质来自何处、如何作用，又如何定义了我们，这本书便是献给你的。物质虽然遍布我们周遭，却往往面貌模糊得出奇，隐匿在我们生活的背景中，毫不显眼，乍看很难发现它们各有特色。绝大多数金属都会散发灰色光泽，有多少人能分辨铝和钢的差别？不同的树木差异明显，但有多少人能说出为什么？塑料更是令人困惑，谁晓得聚乙烯和聚丙烯有什么差别？但更根本的问题或许是：这种事有谁在乎？我在乎，而且我想告诉你为什么。不仅如此，既然主题是物质，是构成万物的东西，那我爱从哪里开始都可以。因此，我选了我在屋顶的照片当成这本书的起点和灵感来源。我从照片中挑了10种物质，用它们来说“东西”的故事。我会挖掘这10种物质当初发明的动机，揭开背后的材料科学之谜，赞叹人如何用高明的技术把它制造出来。更重要的是，我会说明它为何重要，为何少一物便不能成世界。在发掘的过程中，我们将发现物质和人一样，差异往往深藏在表面之下，大多数人唯有靠先进的科学仪器才能略窥一二。因此，为了了解物质的性质，我们必须跳脱人类的经验尺度，钻进物质里面。唯有进入这个微观世界，我们才能明了为何有些物质会有味道，有些则无；有些物质上千年不变，有些一晒太阳就发黄变皱；有些玻璃可以防弹，但玻璃酒杯却一摔就碎。这趟微观之旅将揭开我们饮食、衣着、用具和珠宝背后的科学，当然还探索了人体。不过，微观世界的空间尺度虽小，时间尺度却常常大得惊人。就拿纤维和丝线来说，它的尺寸和头发差不多，是细得肉眼几乎看不见的人造物，我们可以用它来制造绳索、毛毯、地毯和重要的东西：衣服。我们身上穿的牛仔裤和所有衣服都是微型纤维结构，许多式样比英国的巨石阵还古老。人类历史都记载衣服能保暖、庇护身体，还能穿出时尚，但衣服也是高科技产品，20世纪发明了强韧的纤维，让我们可以制作太空衣保护登陆月球的航天员，还有坚固的纤维可以制造义肢。至于我，我很开心有人发明了一种名叫“克维拉”的高强度合成纤维，可以制作防刀刺的内衣。人类的材料技术发展了几千年，所以我会在书中不断提到材料科学史。本书每一章不但会介绍一种新材质，还会提供一个认识物质的不同角度。有些主要从历史出发，有些来自个人经验；有些强调物质的文化含义，有些则强调科技的惊人创造力。每一章都是这些角度的独特混合，理由很简单，因为物质太多种也太多样，我们跟物质的关系也是如此，不可能一概而论。材料科学是从技术层面了解物质的强大、统合的理论架构，但重点还是关于材料，而不是探讨科学。毕竟所有东西都是由别的东西制成，而制造东西的人（艺术家、设计师、厨师、工程师、家具师父、珠宝匠和外科医生等），对所使用的材料及物质都有属于自己的情感、感觉和运用方式。我想捕捉的就是如此丰富多样的材料知识。例如，我在讨论纸的那一章用了许多角度，像快照一样呈现，理由不只是纸有各种型态，还因为几乎所有人都以许多方式在用纸。但在讨论生医材料的那一章，我却钻入了“人类物质自我”（也就是人体）的深处。这块领域正迅速成为材料科学的处女地，不断有新材料出现，开启了名为仿生学的全新世界，让人体得以借助植入物而重建。这些植入物都经过设计，可以“聪明地”融入肌肉和血液的运作中。它们誓言彻底改变人和自我的关系，因此对未来社会有深远的影响。迷人的材料目录序章走进神奇的物质世界一刀引发的机缘物质构筑了我们的世界文明时代就是物质时代看不见的微观世界影响大 1. 不屈不挠的钢 STEEL 晚熟的科技没有铜金属，就没有金字塔钢是谜样物质钢铁是珍贵军事力量武士刀完成不可能任务贝塞麦法掀起工业革命不再夜夜磨刀误打误撞不锈钢 2. 值得信赖的纸PAPER 化身为笔记纸保存纪录印成相纸印制成书变身为包装纸以收据或发票呈现灵感来源的信封不可或缺的卫生纸充满高贵气质的纸袋光鲜亮丽的封面纸化身带我去远方的车票钞票是另类的纸是纸又不是纸的电子纸实实在在的报纸传达蜜意的情书 3. 重要的混凝土 CONCRETE 混凝土要多久才会干加水多少是关键园艺家发明钢筋水泥施工迅速且便宜的建材必得隐形，不能示人 4.美味的巧克力 CHOCOLATE 只融你口的技巧嗅觉与味觉的绝佳享受可可豆不可生吃繁复的化学过程分离后再加起来美好的滋味绝妙的感官刺激有潜力的健康食品 5.不可思议的发气凝胶AEROGEL 难忘的惊鸿一瞥跟果冻一样的东西握在手中的蓝天飞向太空的材质捕捉太空物质随星尘号远航 6.充满创造力的塑料 PLASTIC 塑料没有罪用塑料取代象牙化学的车库革命塑料有助人体防腐塑料专利之争珠宝的替代品假牙也有塑料革命视觉文化史的转折点电影推手 7. 透明的玻璃 GLASS 高温闪电造玻璃罗马人的科学智慧中国人独缺的发明玻璃透光的奥秘玻璃推动科学进步玻璃揭开啤酒的面纱粉身碎骨保安全透过玻璃看见世界 8. 打不断的石墨 GRAPHITE 钻石是昂贵的碳结构潇洒钻石大盗钻石变石墨煤炭化为黑玉合成多种碳结构更轻更强的碳纤维神奇材质石墨烯 9.精致的瓷器 PORCELAIN 真正的永续环保材质中国人发明精致瓷器繁复的制造过程与文化相结合 10长生不死的植入物 IMPLANT 变得更强的方法解决牙疼烦恼用钛固定韧带关节置换不麻烦人体组织可再造无法克服老化后记　材料科学之美万物都由原子构成结构尺度影响大肉眼可见的尺度生命与无生命的分野致谢图片来源延伸阅读迷人的材料相关资料这本书实在太迷人了。一旦沉浸其中，你就会开始用米奥多尼克的眼睛看这个世界。我们平日里习以为常的每一样“物质”都隐藏着丰富的故事。这本书读起来真是愉快。 ——吉姆·艾尔—哈利利，《悖论》（Paradox）作者材料学大师的又一力作。米奥多尼克教授有种天赋——他能将构成我们周遭世界的材料的科学知识和它们给人的感官感受，用独特的方式组合在一起，让我们读得兴致勃勃。 ——托马斯·赫斯维克，英国当下火的设计师/2012伦敦奥运会主火炬设计者一部材料科学的颂歌。米奥多尼克深入探究了金属、纸张、混凝土和巧克力等物质的分子结构和历史，并从细微中发现诗意和美。这同时也是对人类智慧的赞颂——唯有人类拥有独特的能力理解我们周围的物质，并使它们为我所用。 ——爱丽丝·罗伯茨，BBC科学节目主持人《迷人的材料》提醒我，历史学家可能花了太多时间在人说过了什么和写下了什么，却没花足够的时间关注建构了我们现代社会的这些材料上。 ——丹·斯诺，历史学家/BBC主持人我们觉得无聊、平凡，根本不值一顾的东西，竟然有这么多隐藏不现的奇迹……也许早有人说过这些神奇的故事，以及其中相关的科学，但就像好吃的巧克力一样，唯有米奥多尼克知道，要怎么调出好的味道。 ——《纽约时报》书评我要很难为情的承认，我本来以为材料科学无趣又单调，但《迷人的材料》完全改变了我的想法。现在我发现我会用手指滑过物体表面，然后发出赞叹。米奥多尼克这本生动有趣的书完全改变了我看待世界的方法。 ——《华尔街日报》这本书对构建现代世界的物质做了美好的描述。米奥多尼克写得真好，即使是水泥，在他笔下都显得闪闪发光。 ——《金融时报》迷人的材料作者简介米奥多尼克：伦敦大学院材料科学教授，英国皇家工程学会会士，并曾入选《泰晤士报》「英国百大影响力科学家」。他乐于为大众讲解材料科学，且广受欢迎，曾担任多部纪录片的主持人，包括英国国家广播公司第二台制作的《发明的天才》。 2010年，他获邀在科普界最负盛名的英国皇家科学院圣诞讲座进行演讲。

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