Better Material, Better World 更好的材料，更好的世界

　　这是一本约会圣典！
　　这是一本圈内八卦！
　　更是一本改造三观的好书！

　　【约会圣典】
　　咖啡店里初次见面，聊相貌，聊收入？太俗！读罢此书，你会发现搭讪的机会俯拾皆是。
　　手里捧的星巴克杯子，如是纸质，咱可从东汉蔡伦造纸谈起；如是瓷质，咱可从china这种中国最让西方震撼的发明开讲。
　　望向远处的高楼大厦，咱可以谈谈内敛谦逊的钢筋水泥，也可以聊聊光鲜靓丽的钢化玻璃。
　　手上的钻戒与铅笔的墨芯，明明都是碳，为何地位天壤之别？
　　友情提示：凡事都要有个度，如太沉醉材料本身，容易沦为Geek。以后求婚可以不用钻戒，但打算送根铅笔就能表明心意的还是省省吧。

　　如没时间通读全书，就速览下面的贴心小抄吧。
　　【材料决定人类文明】
　　马克思曾说，人与动物最大的区别在于会使用工具。因此，工具发展史也就成了人类发展史的一个注脚。
　　人类文明则先后经历了旧石器时代、新石器时代、铜器时代（商周）、铁器时代（战国至工业社会）直到现代社会更丰富多元的新材料时代。
　　旧石器就是用现成的石头、骨头作工具；新石器则稍微把石头与骨头加工一下。铜器时代开始，则是因为自然界的铜资源熔点低，易于开发，但铜硬度不够，直到人类能够冶炼更高的温度，才开始有了更坚硬的铁器。铁+碳=钢，铁+铬=不锈钢。
　　工业社会来临前，钢铁冶炼主要凭借经验，碳加多了会变脆，加少了则变软，因此造出好剑的概率很小，中国的干将、莫邪或日本的草薙才会名垂千古，希腊人则供奉赫菲斯托斯为奥林匹斯十二主神之一的铁匠之神（阿芙洛狄特，罗马人叫她维纳斯，是他的老婆）。
　　正是由于造出好钢的概率太小，一直以来男人刮胡子都没有刀片可用，必须定期去理发店，师傅还要时不时用皮革打磨剃刀。其实，皮革是起不到磨刀作用的，关键在于皮革上面加了耐磨的瓷粉，这层瓷粉会改变剃刀刀锋的分子结构，让边缘的钢铁分子重新排列整齐，从而变得更锋利。直到1903年，美国人吉列实现了刀片量产，理发店的这项业务才渐渐消亡。
　　从打磨剃刀这个例子也可看出，人类尺度上的现象对应着微观尺度上的结构。比如，纸很容易被弯折，在微观尺度上的分子结构也出现了变化，如果分子结构非常稳定，纸则会变成硬脆的玻璃，宁折不弯。

　　【居功至伟却卑微低贱】
　　水泥，顾名思义，水+泥。水泥不可能完全干掉，因为泥分子（如硅酸钙）将水分子困在其中，有点像果冻，但比果冻的含水量要少得多。
　　水泥，光看名字就low到爆。其实，水泥是现代社会不可或缺的重要材料，没有水泥（钢筋混凝土），就没有摩天大楼。水泥也是技术含量不低的材料，水与灰的比例稍有失衡，就会导致豆腐渣工程。水多了，硬度不够；水少了，泥化成灰。觉得水泥太土的人，别忘了，名满天下的悉尼水上歌剧院就是水泥浇筑而成。
　　古罗马帝国的辉煌也在很大程度上归功于水泥与铁。亚平宁半岛有天然的铁矿和水泥资源，铁让古罗马军队有领先于周边国家一个时代的铁制兵器，水泥让古罗马建筑得以气势恢宏。罗马万神殿的水泥穹顶穿越2000多年的历史长河，至今依然屹立不倒，也是当今世界最大的无柱穹顶。
　　反观中国的古建筑，唉，经常是一把火就化作了灰。最古老的中国建筑当属长城，但现存的长城主要是明长城，最早的春秋战国时期的长城是土质结构，太容易就风化掉了，石质的明长城耐久度更高一些，但修建效率比水泥可差远了，动不动工期就要数十年。水泥是浇筑模式，而砖石是堆砌模式，液体材料显然要比固体材料的可塑性更高、一体性更强。
　　水泥并非无懈可击，随着四季变换，水泥会热胀冷缩。时间一长，水泥内部分子结构就会遭到破坏，随之开裂。
　　水泥向钢筋混凝土的进化，不是化学家的功劳，而是花匠的贡献。1860年代，巴黎园艺师在制作花盆的时候，发现在水泥花盆中加入钢丝，花盆的耐久度更好。后来化学家发现，水泥与钢铁有相同的膨胀系数，钢铁的韧性弥补了水泥的缺点。

　　【文明古国的骄傲】
　　古代中国有四大发明，其中最重要的可能就是造纸术了。没有纸就没有书，没有书就没有知识的堡垒。没有知识的累积，也就没有了文化传承与演进。
　　纸是人类最熟悉的老朋友，除了书，纸还以报纸、信封、照片（相纸）、礼品包装、购物小票、服装纸袋、车票、纸币等角色陪伴着每一个人的成长。尽管随着数字技术的发展，书报、照片、纸币等都电子化了，但纸承载着一代人的记忆（照片）、浪漫（情书）与情怀（书报）。
　　不过，最让西方惊叹的中国技术是制瓷，足足领先了1000年，中国的英文译名就是瓷器的意思。瓷器与陶器相比，硬度更高，孔洞更少，热胀冷缩也不怕，即便从白热状态（1350摄氏度）直接放入水中，依然不会碎裂。拥有高超制瓷技术的中国，一直将白瓷作为“白金”出口到西方。与瓷器一起还伴生了饮茶文化，这也是中国文化向外传播的重要媒介。
　　有道是各领风骚数百年，制瓷最牛的中国却一直没有发展出玻璃技术。没有玻璃窗户还是小事儿，用纸糊也能凑合着过；没有玻璃制作的望远镜与显微镜，中国人的世界观与科学精神就大受影响，直接导致中国缺席了引领世界走入近现代社会的工业革命。

　　【不期而遇却影响深远】
　　泡沫的诞生来源于这样一个奇葩的想法，如果把果冻中的水分都抽掉，会剩下一个什么结构呢？
　　一直以来，通过加热蒸发的方法都没法得到完整的结构，因为水分消失的同时，结构也被破坏了，所以会出现萎缩的情况。有人想到，把果冻放在高压锅里加热，让水分瞬间变成气体，保持结构的内外气压相同，然后就发现了泡沫这种结构。泡沫在隔热与缓冲方面的应用前景无量，上至航天飞机下至运动鞋底，都有泡沫材料的身影。
　　塑料的广泛应用与台球有不解之缘。如果不是美国太爱玩台球，而象牙又太稀缺，也许塑料的应用还要再等上几年。没有塑料，也就没有胶片，更没有电影可看了。

　　【读罢此书，三观颠覆】
　　世界观层面，观察世界从此不再仅是从人的尺度，而是意识到了材料的性质取决于微观层面的原子、纳米、晶体、纤维、毛发等多个尺度，过去习以为常的东西今后再也不是路人，而是知根知底的熟人了。
　　人生观层面，钟灵毓秀，人来自于动物，动物来自于植物，植物来自于矿物，人类站在生命形态的最顶端，其实不过是大自然的造物；反过来，随着智能材料的技术进步，人也开始造物，让一切皆有生命，让万物皆可与人互动，实现天人合一。
　　价值观层面，钻石或元素周期表第11列的铜、银、金再也不像以往那么贵重了，无比廉价、充沛的氧与硅反而是现代社会必不可少的材料，把沙子或岩石变成计算机芯片或玻璃，才是更神奇的炼金术！

　　作者在书中详解了钢铁、纸、水泥、巧克力、泡沫、塑料、玻璃、石墨、瓷、人造骨骼等10种材料。上文只是浮光掠影，感兴趣的读者还是在书中细细品味吧！（完）

　　九牛二鼠
　　2016年2月29日