Stuff matters
2016-02-10
（首先申明，这个不是书评，只是把每章我觉得有趣的点摘录下来。虽然按道理写成笔记应该是更适合的，但是懒得一页一页添了。。。）
首先我觉得英文原题 Stuff Matters比迷人的材料要好，因为材料不仅迷人，而且重要。
Indomitable - Steel
从铜器，到青铜器（铜锡合金），到铁器，到钢（碳铁合金），金属越来越硬。
武士刀，主体部分是有韧性的低碳钢， 刃的部分主要是锋利的高碳钢，这样的组合使得一把刀既有锋利的刀刃，又能经受住一次一次的撞击而不容易断。
而不锈钢的发明又是一次偶然。一战期间Harry Brearley负责研发适合做成炮筒的合金。他就不断尝试往钢里加不同的元素，比如铝，比如镍。每天试一种，不行的材料扔角落里。有一天他发现那一堆废料里有一种没有生锈，那种添加了铬。氧化铬在钢材表面形成致密的保护层，舍得铁免于生锈。而六价铬有自愈能力，一旦划花又能快速形成新的钝化层。这里作者没有提到六价铬有剧毒，而毒性相对较低的三价铬又没有自愈能力。所以现在使用的钝化剂应该使用的是各种五花八门的复合材料，使得钝化层又有效有无毒。
Trusted - Paper
这一章作者扯了很多不同的纸，但是更多从人文的角度讲纸可以用来纪念过去传递感情。比较有趣的是讲到超市小票和电子墨水。
超市小票的材料是一种thermal paper, 纸里面本来就有显色用的染料，叫做leuco dye。这种染料遇酸会发色，不然就是无色的。酸和染料都embed在纸里，而当打印小票的时候，纸片上的特定位置被加热，是的酸和染料反应，从而显色。这个解决了油墨的问题。同时我也好好奇，想往小票上面泼酸看看。。。
电子墨水用的是Janus particle，就是微粒的两个半球的性质不一样，或许有不同的颜色，不同的电性，等等，名字是源于那个两面神Janus。
这一块我觉得可以添加一些试纸啊检测用纸啊甚至可降解芯片啊之类的，因为都用到纤维素嘛。
Fundamental - Concrete
这一章我看得最认真，因为混凝土的确无处不在，但是离我的专业又太远。虽然小时候在工地住过，知道水泥加石灰加水拌上石子就是混凝土，但是为什么混凝土会那么硬真的不知道。作者提到是水泥加水之后，calcium silicate fibrils会不断缓慢形成。
作者还表现出惊人的人文修养，讲到罗马人用天然的火山喷发形成的干水泥做大型的拱券建筑。混凝土的可塑性以及钢精混凝土的高强度，可以快速廉价地建造各种各样的摩天大楼跨海大桥。是最具民主气质的材料，因为千家万户都能使用。虽然裸露的混凝土墙因为丑陋廉价而被诟病，但是丑陋并不是混凝土与生俱来的特质，丑陋这个锅得让设计背，因为上个世纪六七十年代，有非常非常多杰出美妙的混凝土建筑。
Delicious - Chocolate
我相信这一章很多人会看得流口水，但是因为去年ACS Webinar有专门一期讲了chemistry in chocolate，我这一章跳得很快。可可脂晶型的改变就是为什么有的巧克力有镜面有的巧克力非常松软的关键原因。猫猫狗狗不能吃巧克力哦，因为他们不能代谢可可碱。
Marvelous - Foam
气凝胶 (aerogel)，虽然听上去很耳熟，因为阳光穿过云层间隙形成光束就是气凝胶的丁达尔效应。但是真正合成以硅和气体为主体的凝胶，想象中应该是很高科技的事情。但是偏偏在1931年的时候Samuel Kistler就已经合成出来了。（让人惊叹）这种有超高隔热作用的材料，因为合成困难而价格非常高昂，或许就是它在热热闹闹的六七十年代没有大行其道的原因。而这种材料的重获新生，竟然是在NASA的stardust项目：用气凝胶捕获流星燃烧的尾气和残渣。而这个项目，是在21世纪初期。（喂，我根本没有听说过好不好！果然是太不关心科学发展了！！！）而对美国人来说，stardust貌似是一种充满浪漫色彩的意象，不然怎么有那么多一部又一部电影，名字里面有stardust而我根本不能理解他们有什么关系。。。
Imaginative - Plastic
这一章估计作者已经写疲乏了，所以用电影剧本的方式写了8个场景。人类对synthetic material的追逐和探索，都是源于替换天然材料的动机。这里是为了替换用象牙做的台球。而化学合成早期谁都能买到各种化学品原料哪里都能开反应，真的是太疯狂了。
Invisible - Glass
玻璃，这种现在那么常见的材料，被作者写出花来了！从沙漠里偶然形成的闪电熔岩(fulgurite)，到用于装饰教堂的彩色玻璃，到生产可以吹制的玻璃酒瓶，一直到透明玻璃杯促使Lagar啤酒的诞生，由玻璃发展出的望远镜和显微镜对西方的科学发展的推进，真的是，太让人惊叹了！
Unbreakable - Graphite
看完这一章，我严重怀疑去年在朋友圈转发超多的“钻石，人类20世纪最大的谎言”很多内容出自这里。而关于石墨烯和发现它表征它的诺贝尔奖获得者Andre Geim，想到他当年在欧洲各处流转做博后，也是一阵唏嘘。
Refined - Porcelain， Immortal - Implant, 以及 Synthesis
瓷器这一块作为中国人是比较熟悉的，从陶到瓷，到各种釉，也因为本科的时候对这个比较感兴趣，大致有了解，所以跳过。
植入的生物材料，这种一片繁盛火了二三十年并且将继续火下去的当代材料研究热点，还是跳过跳过。
总结这一块，作为一个从分子尺度看问题的半吊子化学/材料从业人员，还是跳过跳过。不过值得一提的是英语的双关很有趣。Synthesis，是合成的意思，又是综合总结的意思。
这本书我连它的致谢部分都利用上了。觉得写得很别致，然后今天顺便把我博论的致谢写好了。。。