今年夏天,一檔全新的綜藝節目從一眾青春活潑的選秀中殺出血路,《乘風破浪的姐姐》牢牢抓住了觀眾的視線,每一輪競演都在社交網絡引發熱議。為什麼大家會對這群「30+」的姐姐們如此關注,最主要的原因,大概是在一味強調年輕的單一審美環境下,終於看到了更多樣的個體和更豐富的美。
而在材料界,其實也有這樣一群乘風破浪者,打破偏見和單一認知,呈現出豐富多彩的特性和價值。
陶瓷是一種將諸多矛盾包容一體的材料:它堅硬,但又易碎;它看似脆弱,卻耐高溫耐腐蝕,能在各種環境下歷經歲月不改本色;它來自古老的新石器時代,卻在最尖端的核工業、宇航等領域佔有一席之地……
這些矛盾成就了陶瓷格外豐富的美,但陶瓷絕不止是花瓶。一隻普通的打火機,受限於傳統材料,一般只能打火1000 次左右。而壓電陶瓷將壓力轉變為電能,從而使陶瓷表面帶電,用壓電陶瓷製成的氣體電子打火機,能夠連續打火上萬次。除了打火機,在變壓器、探測器中,也能看到它的身影。
一輛衝鋒陷陣的坦克,需要一面透明但具備絕對機械強度和硬度的觀察窗。選用高純度原料,並排除氣孔,所做出透明陶瓷,就是坦克觀察窗的絕佳選擇。陶瓷刀的鋒利度是普通刀的10倍,而且還有磨損少、不生鏽的有點。陶瓷刀所用的結構陶瓷,用在軸承等需要頻繁經受摩擦、易損耗的零件製作上,能扛住金屬和合金都抵擋不了的磨損。
還有那些用於電子元件的介電陶瓷,用於顯示器的光學陶瓷,用於太陽電池的半導體陶瓷……你還會認為陶瓷只是那個來自遠古時代、一碰就碎的花瓶嗎?
材料是迷人的,正如材料科學教授馬克·米奧多尼克在《迷人的材料》中所書:「我們發明材料、製造材料,而材料讓我們成為我們。」對材料的探究,也是我們對人類、對世界的認知過程。甚至,我們也能在材料的身上找到人類自身性格的投射。
能夠承受離子脫嵌過程中應力變化的離子電池電極材料,如果擬人的話,一定是一個滿滿正能量的好青年。面對生活和工作中接踵而來的挑戰,他一定像承受離子脫嵌一樣,用積極的狀態迎難而上,直面壓力,化解壓力。
玻璃大概是一個謙虛低調的實在人,曾經易碎的他,加以鋼化後用更好的狀態工作在崗位上。正是這位看似平平無奇的「小透明」,人們發現了白光是由七色光混合而成。人類不管是探索微觀世界還是看向茫茫宇宙,別忘了我們眼前的那片玻璃。
有人說,覺得自己和半導體材料還挺像,需要外界因素(如光、電、磁等)激發,才會產生自由移動的載流子,從而實現它的價值,看起來是一位略差點主動性的人。但是沒有關係,知道什麼可以達成激勵,那就創造條件來激發潛能!
還有MAX材料,既有金屬的高韌性又有陶瓷的高強度;鈣鈦礦結構心在中間,方方正正,端的是稜角分明;AlGaN材料,禁帶寬度可調,能夠靈活地適應外界的需要……
我們身邊處處都是材料,從石器時代、青銅時代、鐵器時代,到今天的「矽時代」、「碳時代」,人類文明的每一次邁進,都是因為一種新材料出現而促成的。而材料最迷人的地方,就是即便你身邊最尋常的材料,也能帶來嶄新的認知,它們如同武俠小說裡的高手,身懷絕技卻深藏不露,每個人背後都有一段極為不平常的故事,隨時起錨,準備乘風破浪。
「我們發明材料、製造材料,而材料讓我們成為我們。」對材料的探究,也是我們對人類、對世界的認知過程。