材料學：嚴肅但有趣，變幻美妙新世界

郭楊武

“你是學材料的？可以幫我給手機貼個膜嗎？”相信很多學材料學專業的小伙伴都遇到過這樣尷尬的狀況。俗話說，隔行如隔山，一談到學材料學專業的人，大多數人都會聯想到他們整天穿著白大褂，滿腦子都是材料的合成與性質，手邊則放著瓶瓶罐罐，一天到晚都待在實驗室。這樣無趣的形象讓很多人對材料學專業望而卻步，但是當你真正學習并喜歡上該專業的時候，你會發現材料學的世界竟然如此多彩繽紛。

那么什么是材料學？材料學就是研究材料的制備或加工工藝、材料結構與材料性能三者之間的相互關系的科學。該專業涉及的理論包括固體物理學、材料化學，與電子工程結合則衍生出電子材料學，與機械結合則衍生出結構材料學，與生物學結合則衍生出生物材料學等。從物理化學屬性來分，該專業可分為無機物材料學（金屬材料、無機非金屬材料）、有機物材料學和不同類型材料所組成的復合材料學。

科學是嚴肅的，但也充滿了樂趣。比如，你心目中的女神要過生日了，送她什么禮物好呢？施華洛世奇的飾品最符合女神的氣質了！施華洛世奇是人工水晶，不是純天然的，屬于高級玻璃的一種。在玻璃中加入Pb（鉛）會增加折射系數，提高白度，使得它看起來更接近水晶。雖然施華洛世奇是玻璃水晶，但是其高貴優雅的工藝和設計足以成為人與人之間心靈溝通的橋梁，它的意義就在于連接著所有向往美好與快樂的心靈。

學習材料學專業有什么有趣的事呢？這要從我的本科時期說起。有一天，一位學法律的女生不小心打開了我的有機課筆記，然后她瞬間石化了，因為她看到了這個：小明根據苯環結構提出了一個定律，問：碳碳鍵鍵能能否否定定律一？從此以后，我的這位學法律的朋友再也沒有翻過我的專業課筆記。其實，不光是我們邊學邊玩得很歡樂，有一位科學家也頗有情趣，上演了一出有機界的“左手右手一個慢動作”。

美國萊斯大學的化學家Tour教授發表的一篇名為《人形分子的合成》的文章使他名聲大噪，文中出現了幾對手舞足蹈，跳著拉丁舞的“男女”分子表達式。該分子式形象之生動，構思之巧妙，壓倒了論文內容的本身，讓人拍案叫絕。這種被稱為“納米莆田”的人形分子最大的特征就是分子結構看起來酷似人的形象，這不禁讓人們聯想到《格列佛游記》中描寫的小人國居民。

那天，當我正沉浸在有機世界的奧妙中時，舍友進來看了看我養的天氣瓶后說：“這些東西有什么用??？能追妹子嗎？”我無奈地搖搖頭。由于所學專業的不同，我的這位舍友完全不懂我的世界。我養的這個天氣瓶會隨著氣溫、濕度的變化而形成羽毛、葉子般的結晶。這幾天臺風要來，天氣瓶里長出了許多漂亮的“羽毛”，甚是好看。你也想養一個天氣瓶嗎？這并不難，往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的變化改變面貌，它普遍用于19世紀的航海。經現代研究證實，溫度是影響瓶內結晶型態的最主要因素，但并沒有明顯的預示天氣的能力，所以天氣瓶更趨向于一種裝飾品。

我們最后再來看看材料學研究出的“高大上”成果：由液態金屬打印機打印并制作的柔性電路板及帶光電功能的圣誕電子賀卡?？纯催@種柔性的電路板，再想想現在你手機里和電腦里的傳統電路板，你是不是忽然有一種走在下一代科技前沿的感覺呢？

此次實用化全自動液態金屬打印機的成功研制，開啟了全新的電子電路制造模式。相應技術易于普及到家庭、辦公室、學校、工廠乃至工業設計、藝術探索、文化創意等應用領域，是極具普適性和基礎性的電子制造工具。