壹美阅读｜“壹美好书•与阅同行”第八期：《迷人的材料》

今天（12月9日），壹美美术馆推出了“大家E起来·壹美阅读”系列线上活动——“壹美好书•与阅同行”（第八期），本期活动将为大家推荐一本由英国材料科学家马克·米奥多尼克撰写的著作《迷人的材料》。

“壹美好书•与阅同行”系列活动是海淀区2020年度全民阅读活动之一，壹美美术馆计划推荐8个方向的艺术类书籍，包括艺术史、艺术家传记、艺术教育、艺术与科技、美学、美术馆、中国画、设计，助力美育发展。

《迷人的材料：10种改变世界的神奇物质和它们背后的科学故事》

作者：［英］马克·米奥多尼克

译者：赖盈满

出版社：北京联合出版公司

出版日期：2015-09

英文版 《迷人的材料》 

作者：马克·米奥多尼克

【推荐理由】

提起“材料科学”，外行人多半觉得高深乏味、忍不住敬而远之，但在英国材料科学家马克·米奥多尼克的书中，每种材料被揭开面纱，变得有趣且浪漫。

《迷人的材料》配图

作者选取讲解的10种材料分别是钢Steel、纸Paper、混凝土Concrete、巧克力Chocolate、发泡材料Foam、塑料Plastic、玻璃Glass、碳材料Graphite、瓷器Porcelain、植入物Implant。

在《迷人的材料》的开篇，米奥多尼克拿出了一张他在自家天台上喝茶的照片，这张再普通不过的照片，在材料学家的眼中就是一份材料型录，米奥多尼克从中挑了10种，用它们来向我们讲述材料的故事，这10种材料是：钢、纸、混凝土、巧克力、气凝胶、塑料、玻璃、碳材料、瓷器和人体植入物。

米奥多尼克以其渊博的知识，揭露了各种物质背后的神奇结构，以及隐藏在其背后的精彩故事。每一章介绍一种材料，辅以照片和手绘图，极富可读性和趣味性。更重要的是，他还向我们揭示了材料的意义：材料如何用它们的属性塑造了整个人造世界，如何影响我们的价值观，如何让我们成为我们。

雕塑创作中几乎无所不用的材料

古罗马最宏伟的混凝土工程：罗马万神殿穹顶。它完工两千年来始终屹立不倒，至今仍是世界上最大的无钢筋混凝土圆顶建筑。

1903年，美国商人吉列决定采用贝塞麦法制造的廉价工业用钢来制作抛弃式刀刃，第一年他卖出了51把剃须刀和168枚刀片；1915年，售出的刀片超过七千万枚。

英国雕塑家安尼施•卡普尔（Anish Kapoor）在芝加哥千禧公园的作品“云门” 是不锈钢材料的绝佳例子。不锈钢反映了我们对现代生活的感受：利落明快，对抗肮脏、污秽与混乱。它还反映出，我们如它一般坚强不屈。

对于艺术家而言，所使用的创作工具和材质无一不是由材料构成，在雕塑家理查·迪肯看来：“无论我们谈论过去、现在，还是未来的雕塑，我们都不可不谈它与材料的关系。”

《迷人的材料》自出版以来相继获得2014年英国皇家学会科学图书奖，2015年美国科学、工程和医学院传播类最佳图书奖，2016年度全民阅读“大众喜爱的50种图书”等殊荣，并得到了著名物理学家、科普作家李淼以及科学松鼠会创始人姬十三等大咖的推荐。目前，《迷人的材料》在全世界已有15种语言版本。

【作者简介】

马克·米奥多尼克，现任伦敦大学学院材料科学教授、伦敦大学学院制成研究中心主任、英国皇家工程学会会士，曾入选《泰晤士报》“英国百大影响力科学家”。他乐于为大众讲解材料科学，且广受欢迎，曾担任多部纪录片的主持人，包括英国国家广播公司（BBC）第二台制作的《发明的天才》。他十分乐于向大众讲解材料学知识。在豆瓣，马克·米奥多尼克因《迷人的材料》被称为“最会讲故事的科学家”。

原文摘录赏析：

没有金属铜，就没有金字塔

大约从公元前5000年起，我们的老祖先便不断尝试错误，精进炼铜技术。铜制器具不仅促成了人类科技的突飞猛进，还催生了其他技术，以及市和第一波人类文明的出现。埃及金字塔就是铜器具大量应用的结果。建造金字塔用的岩石都是从矿场挖出来，再用铜凿子一块块削成固定大小。据估计，古埃及人挖掘了大约一万吨铜矿，制造出三十万把铜凿子。这是空前的成就。

少了金属工具，就算召集再多奴隶也盖不出金字塔。尤其铜凿子因为硬度不够，并不适合凿切岩石，拿来敲打石灰石很快就会变钝，这使得这项成就更显得了不起。专家估计，铜凿子每几下就得重新磨利才能继续使用。铜不适合做剃须刀也是同样的道理。

金也是硬度较低的金属，因此戒指很少用纯金制作，否则很快就会坏。但只要加入百分之几的其他金属(例如银或铜)来形成合金，就会改变金的颜色：银会让金变白，铜会让金变红，不仅如此，形成的合金还会比纯金硬，而且硬上许多。金属只要掺入少量其他物质就会改变性质，这是研究金属的乐趣所在。

位错示意图

一般金属内的位错数量惊人，而且会重叠交错

以金银合金为例，你可能好奇银原子到哪里去了，答案是，银原子就嵌在金块的晶格里，占去一个金原子的位置。正是因为银原子的取而代之，金子才会变硬。

合金通常比纯金属坚硬，原因很简单：外来原子的大小和化学性质，都跟原本的金属原子不同，因此嵌入后会扰动原本金属晶体的物理和电子结构，产生一个关键后果——让位错更难移动。位错更难移动，晶体形状就更难改变，金属也就更坚硬。因此，制造合金就成为防止位错移动的一门技艺。

在自然界中，其他晶体里也会发生原子取代。纯氧化铝晶体是透明的，但只要其中含有铁原子就会变成蓝色，也就成为俗称的蓝宝石，同理，纯氧化铝晶体包含了铬原子也会变色，成为红宝石。

从黄铜时代、青铜时代到铁器时代，在文明不断发展中，合金也越来越坚硬。黄铜很软，属于天然矿产，而且容易熔冶，青铜比黄铜坚硬，许多是铜的合金，含有少量的锡，偶尔还包括砷，因此如果手上有黄铜又知道方法，只需要费一点功夫就能做出强度和硬度都比黄铜高十倍的武器和剃刀。唯一的麻烦是锡和砷非常稀有，青铜时代的人开发了许多精心找出的贸易路线，从康瓦尔和阿富汗等地运送锡矿到中东各文明的中心，就是为了这个目的。

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