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A Better Learning and Living Experience

9-14岁少年科学人文素养科普读物

在阅读中学习科学家解决问题的思路和方法

- 本期内容简介 -

“隐形斗篷效应”，也就是电影《哈 利·波特》里能把人身体变透明的法术， 也许在 21 世纪就可以通过材料科学的手 段实现了。这里的关键是开发一种新型的 材料。

在一百多种化学元素及其所产生的化 合物、混合物里，人类一直都在寻找、挑 选能够用于制造有用物品的物质，任何物 质一旦被选上，我们就称之为材料。通常，

材料科学家致力于研究材料的成分、结构 和由此产生的性能。一旦科学家了解了结 构和性能的相关性，他们就可以继续研究 该材料在实际应用中的性能以及各种潜在 的用途。在此同时，他们还要研究材料合 成与加工的可行性。

人类文明的任何技术进步，几乎都建 立在某些专门材料的基础上，以至于我们 用材料名称来划分时代，如石器时代、青 铜时代、铁器时代、硅器时代等。而材料 科学和技术也一直伴随着人类文明向前发 展。到了 21 世纪，材料科学和技术也和 能源、信息技术、生物工程等一起，成为 当代科学技术的主要支柱。事实上，能源、

信息技术、生物工程等领域的突破很大程 度上依赖于新材料的开发和应用。由此我 们可以想象到，大多数技术都有过时的时 候，但是材料技术似乎永葆青春。

在这本书里，我们将回顾古老的陶瓷、 青铜、织物、玻璃、钢铁和现代的金属合金、 高分子材料、工业陶瓷;我们将以主要篇

幅来审视和展望 21 世纪高科技所需要的 新材料性能——高强度、高敏感度、高能 量转换效率、超导、超轻、智能;我们将 看到进入人体的合成材料，示踪生命现象 的荧光蛋白、捕捉彩虹的超材料、封存历 史的时间晶体……

- 内容预览 -

- 目录-

人类材料应用简史

从发现材料到设计材料

“老树”开“新花”——几种奇妙的新型金属材料

新型陶瓷 ——人类最早的发明再现辉煌

新能源需要新材料

绿色荧光蛋白——人体微观世界的示踪材料

用胶带撕出来的“二维材料” ——石墨烯

超导——一场前赴后继的逐梦史

电池中的新材料

智能的纺织面料

地震超材料

隐身材料原理和历史发展

极端环境下的壁垒

制造新型人体器官——人体组织工程的进步◎

超越衍射极限：负折射率超材料及其潜在的应用

时间晶体——将一切封存，直到地老天荒

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