去大學(xué)學(xué)材料的，都忙什么 理工專業(yè)也賣萌

　　編者按：一年一度高考志愿填報就在眼前，很多同學(xué)說，看見那些稀奇古怪的理工科專業(yè)名稱，覺得摸不到頭腦，而且高校網(wǎng)站上一本正經(jīng)的專業(yè)介紹也看不太明白。鑒于此，從本期開始，成長版陸續(xù)推出《理工專業(yè)也賣萌》專欄，請名校老師、研究生推介自己的學(xué)科，方便中學(xué)生了解高冷專業(yè)的另一張有趣面孔。

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　　“你是學(xué)材料的？可以幫我給手機(jī)貼個膜嗎？”

　　相信很多材料專業(yè)的小伙伴們都遇到過這樣尷尬的狀況，俗話說隔行如隔山，一談到學(xué)材料的同學(xué)，大多數(shù)人會聯(lián)想到穿著白大褂，滿腦子合成與性質(zhì)，手邊放著瓶瓶罐罐，一天到晚呆在實驗室的形象。

　　科學(xué)是嚴(yán)肅的，但也充滿了樂趣。作為材料學(xué)的一分子，我給大家介紹一些關(guān)于材料的有趣的事情。

什么是材料學(xué)？

　　材料學(xué)是研究材料的制備或加工工藝、材料結(jié)構(gòu)與材料性能三者之間的相互關(guān)系的科學(xué)。

　　涉及的理論包括固體物理學(xué)，材料化學(xué)，與電子工程結(jié)合，則衍生出電子材料學(xué)，與機(jī)械結(jié)合則衍生出結(jié)構(gòu)材料學(xué)，與生物學(xué)結(jié)合則衍生出生物材料學(xué)等等。從物理化學(xué)屬性來分，可分為無機(jī)物材料學(xué)（金屬材料、無機(jī)非金屬材料）、有機(jī)物材料學(xué)和不同類型材料所組成的復(fù)合材料學(xué)。

　　進(jìn)一步解釋——“女神要生日了送她什么禮物好呢？”

　　“施華洛世奇最符合女神氣質(zhì)了！”它的本質(zhì)是高鉛玻璃：玻璃中加入Pb，會增加折射系數(shù)，提高白度，使得看起來更接近水晶(水晶玻璃，人造水晶，含PbO 24%以上)。不過話說回來，雖然它是“水晶玻璃”，可人家這工藝和設(shè)計，以及對女神的愛意才是最珍貴的東西。

材料學(xué)有什么有趣的事？

　　這就要從我的本科時代說起了，有一天，一位學(xué)法律的女生不小心打開了我的有機(jī)課筆記，然后她就哭了，因為她看到了這個。小明根據(jù)苯環(huán)結(jié)構(gòu)提出了一個定律，問：碳碳鍵鍵能能否否定定律一？從此以后她再也沒敢隨便翻我的專業(yè)課筆記。其實不只是我們玩的很歡樂，有位科學(xué)家也頗有情趣，上演了一出有機(jī)界的“左手右手一個慢動作”。

　　美國RICE大學(xué)的化學(xué)家Tour教授于2003年發(fā)表在《J. Org. Chem.》雜志23期上的一篇名為“Synthesis of Anthropomorphic Molecules：The NanoPutians”（“人形分子的合成”）的文章使得他名聲大噪。在該文中，出現(xiàn)了幾對手舞足蹈、跳著拉丁舞的“男女”分子表達(dá)式。該分子式形象之生動，構(gòu)思之巧妙，壓倒了論文內(nèi)容的本身，讓人拍案叫絕，成為整篇文章的最大亮點。

　　當(dāng)我正沉浸在有機(jī)世界的奧妙中時，舍友進(jìn)來看到后說：“你這些有什么用啊？能追妹子嗎？”

　　我養(yǎng)了一個天氣瓶，它會隨著天氣的氣溫、濕度的變化而形成羽毛、葉子般的結(jié)晶。這幾天臺風(fēng)要來了，剛剛發(fā)現(xiàn)它長出了羽毛。

　　天氣瓶：向密封的玻璃瓶注入蒸餾水、酒精、硝酸鉀、樟腦等混合液，這種液體會隨著天氣變化改變面貌，普遍用于19世紀(jì)的航海上。經(jīng)現(xiàn)代研究證實，溫度是影響瓶內(nèi)結(jié)晶型態(tài)的最主要因素，未見明顯預(yù)示天氣能力，更趨向于一種裝飾品。

　　再看看材料研究出的高大上成果：由液態(tài)金屬打印機(jī)打印并制作的柔性電路板及帶光電功能的圣誕電子賀卡。

　　看看這種柔性的電路板，再想想現(xiàn)在你手機(jī)里和電腦里的傳統(tǒng)電路板，是不是忽然有種走在下一代科技前沿的感覺呢？

　　經(jīng)數(shù)年時間從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用層面的持續(xù)推進(jìn)，由劉靜研究員帶領(lǐng)的中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所科研團(tuán)隊在印刷電子學(xué)領(lǐng)域取得技術(shù)突破，研發(fā)出世界首臺全自動液態(tài)金屬個人電子電路打印機(jī)，它長得是這個樣子。（見文尾圖）

　　此次實用化全自動液態(tài)金屬打印機(jī)的成功研制，開啟了全新的電子電路制造模式。相應(yīng)技術(shù)易于普及到家庭、辦公室、學(xué)校、工廠乃至工業(yè)設(shè)計藝術(shù)探索、文化創(chuàng)意等應(yīng)用領(lǐng)域，是極具普適性和基礎(chǔ)性的電子制造工具。