材料学：严肃但有趣，变幻美妙新世界

郭杨武

“你是学材料的？可以帮我给手机贴个膜吗？”相信很多学材料学专业的小伙伴都遇到过这样尴尬的状况。俗话说，隔行如隔山，一谈到学材料学专业的人，大多数人都会联想到他们整天穿着白大褂，满脑子都是材料的合成与性质，手边则放着瓶瓶罐罐，一天到晚都待在实验室。这样无趣的形象让很多人对材料学专业望而却步，但是当你真正学习并喜欢上该专业的时候，你会发现材料学的世界竟然如此多彩缤纷。

那么什么是材料学？材料学就是研究材料的制备或加工工艺、材料结构与材料性能三者之间的相互关系的科学。该专业涉及的理论包括固体物理学、材料化学，与电子工程结合则衍生出电子材料学，与机械结合则衍生出结构材料学，与生物学结合则衍生出生物材料学等。从物理化学属性来分，该专业可分为无机物材料学（金属材料、无机非金属材料）、有机物材料学和不同类型材料所组成的复合材料学。

科学是严肃的，但也充满了乐趣。比如，你心目中的女神要过生日了，送她什么礼物好呢？施华洛世奇的饰品最符合女神的气质了！施华洛世奇是人工水晶，不是纯天然的，属于高级玻璃的一种。在玻璃中加入Pb（铅）会增加折射系数，提高白度，使得它看起来更接近水晶。虽然施华洛世奇是玻璃水晶，但是其高贵优雅的工艺和设计足以成为人与人之间心灵沟通的桥梁，它的意义就在于连接着所有向往美好与快乐的心灵。

学习材料学专业有什么有趣的事呢？这要从我的本科时期说起。有一天，一位学法律的女生不小心打开了我的有机课笔记，然后她瞬间石化了，因为她看到了这个：小明根据苯环结构提出了一个定律，问：碳碳键键能能否否定定律一？从此以后，我的这位学法律的朋友再也没有翻过我的专业课笔记。其实，不光是我们边学边玩得很欢乐，有一位科学家也颇有情趣，上演了一出有机界的“左手右手一个慢动作”。

美国莱斯大学的化学家Tour教授发表的一篇名为《人形分子的合成》的文章使他名声大噪，文中出现了几对手舞足蹈，跳着拉丁舞的“男女”分子表达式。该分子式形象之生动，构思之巧妙，压倒了论文内容的本身，让人拍案叫绝。这种被称为“纳米莆田”的人形分子最大的特征就是分子结构看起来酷似人的形象，这不禁让人们联想到《格列佛游记》中描写的小人国居民。

那天，当我正沉浸在有机世界的奥妙中时，舍友进来看了看我养的天气瓶后说：“这些东西有什么用啊？能追妹子吗？”我无奈地摇摇头。由于所学专业的不同，我的这位舍友完全不懂我的世界。我养的这个天气瓶会随着气温、湿度的变化而形成羽毛、叶子般的结晶。这几天台风要来，天气瓶里长出了许多漂亮的“羽毛”，甚是好看。你也想养一个天气瓶吗？这并不难，往密封的玻璃瓶注入蒸馏水、酒精、硝酸钾、樟脑等混合液，这种液体会随着天气的变化改变面貌，它普遍用于19世纪的航海。经现代研究证实，温度是影响瓶内结晶型态的最主要因素，但并没有明显的预示天气的能力，所以天气瓶更趋向于一种装饰品。

我们最后再来看看材料学研究出的“高大上”成果：由液态金属打印机打印并制作的柔性电路板及带光电功能的圣诞电子贺卡。看看这种柔性的电路板，再想想现在你手机里和电脑里的传统电路板，你是不是忽然有一种走在下一代科技前沿的感觉呢？

此次實用化全自动液态金属打印机的成功研制，开启了全新的电子电路制造模式。相应技术易于普及到家庭、办公室、学校、工厂乃至工业设计、艺术探索、文化创意等应用领域，是极具普适性和基础性的电子制造工具。