「贝塞麦的原始步骤是移除碳到残留量正确为止，也就是剩下大约百分之一的碳。但这个做法很危险，因为每家炼钢厂购买的铁矿来源不同。因此，马希特建议先移除全部的碳，然后再把百分之一的碳掺回。」
书籍名称：《迷人的材料》
基础信息：[英国] 马克·米奥多尼克 / 2015 / 北京联合出版公司
豆瓣评分：8.3/10
豆瓣链接：https://book.douban.com/subject/26593084/
读完时间：2019-10-04 20:08:54
我的评分：3.0/5.0
我的标签：kindle_pw,#2019
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阅读笔记：
我站在地铁车厢里，身上有一道13厘米、后来被医生诊断为利刃割伤的伤口在殷殷渗血，我心想：接下来该怎么办？ 那是1985年5月的一天，我在车门关上前跳进车厢，把攻击者挡在门外，却没闪过他的一刀，背上被划了一下。伤口像遭利纸割伤一样剧痛，而我看不到伤势有多重。但身为英国人，又是中学生，我心中的难堪压过了应有的常识。因此我非但没有呼救，反而决定最好闷不吭声坐车回家。这么做很怪，但我就是那样做了。 为了让自己分心，别去注意疼痛和鲜血流过背部的不适，我试着回想刚才究竟发生了什么。那家伙在月台上朝我走来，向我要钱。我摇头拒绝。他突然凑得很近，让人很不自在。他盯着我说他有刀，他说这话时喷了几滴口水，溅在我的眼镜上。我顺着那家伙的目光望向他蓝色连帽夹克的口袋，发现他一手插在口袋里，里面凸起了一块。我直觉认为他只是虚张声势，凸起来的是他的食指。接着我心里闪过另一个念头：就算他有刀，也一定是很小一把，才塞得进口袋里，因此绝不可能伤人太重。我自己也有小刀，知道那种刀很难刺穿我身上那么多件衣服，包括我引以为傲的皮夹克、灰色羊毛西装制服、尼龙V领毛衣、白色棉衬衫，外加打了一半的条纹制服领带和棉背心内衣。我脑中迅速浮现一计：继续跟他说话，然后趁车门关上之前把他推开，赶紧上车。我看见车就快来了，确信他一定来不及反应。
铜和金是当时仅有的金属来源，因为地壳上只有这两种金属是自然存在的（其他都必须从矿石中提炼），只是数量不算多。地壳上也有铁，但绝大部分来自天上的陨石。
绿色石头是孔雀石，而发亮的金属当然就是铜。
金属只要掺入少量其他物质就会改变性质。
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。
钢是加了碳的铁，
工匠用锐利的高碳钢包覆强韧的低碳钢，以此完成了许多人眼中不可能完成的任务，制作出的武士刀，经得起与其他刀剑对砍、耐得住和盔甲碰撞，且常保锋利，能轻松斩人首级。这种武士刀是两全其美的最佳武器。
贝塞麦的原始步骤是移除碳到残留量正确为止，也就是剩下大约百分之一的碳。但这个做法很危险，因为每家炼钢厂购买的铁矿来源不同。因此，马希特建议先移除全部的碳，然后再把百分之一的碳掺回。
钢接触到空气和水会锈蚀，因此用水清洁刀锋会让锐利的尖端锈掉，使刀刃变钝。
他的想法是，只要剃须刀够便宜，钝了直接扔掉，就再也不必磨刀了。
铬很像某些特别有礼貌的客人，氧气还没碰到主人铁原子，铬就抢着先跟它反应形成氧化铬。氧化铬是透明坚硬的矿物质，对铁的附着力极强。换句话说，它不会剥落，从外表又看不见，有如一道隐形的化学保护膜把钢铁完全包住。
氧化铬在铁的表面形成的透明保护膜，让舌头永远碰不到铁，唾液无法跟金属反应，使得汤匙尝起来没有味道，于是人类从此再也不会受到餐具味道的干扰。
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”就是绝佳的例子。
理想的结果是，墨水应该在稍微渗入纸面后随即干涸，让有色分子固定在笔记纸的纤维网络里，
纸放久了会变黄有两个原因。如果是用廉价的低阶机械纸浆制成的纸，里头仍带有一些木质素。木质素遇到光会和氧发生化学作用，形成发色基，也就是颜色载体，只要浓度增加就会让纸发黄。这种纸通常用来制造廉价的抛弃式纸制品，报纸受光照射后会迅速泛黄就是这个道理。 以前的人经常会在纸上涂抹一层硫酸铝，好让纸更光滑。硫酸铝的主要用途是净水，但在制纸过程中使用却会形成酸性。
照片不是毫无偏颇的，但回忆也好不到哪里。
这是因为感热纸上的字不是用墨水印出，而是由纸上预涂的酸剂和“无色”染料作用得来的，只要纸张受热，酸和无色染料就会发生反应，使染料变黑。有了这项精巧的纸张设计，机器就永远不会断墨。
为了防止伪造，纸钞有几项绝活。首先，它使用的材料和一般用纸不同，不是木质纤维素，而是纯棉。棉不仅能让钞票更强韧，不怕会在雨中或洗衣机里分解，还改变了钞票的声音。
虽然叫作水印，但它不是水渍，也不是墨痕，而是稍微改变棉的密度，使得纸钞的某些部分较亮、某些较暗。
混凝土永远不会干，因为水是混凝土的一部分。
混凝土中如果加水过多，水泥里头就没有足够的硅酸钙能和水反应，水分就会残留在结构体内，使得混凝土强度减弱。但是加水太少又会让部分水泥无法和水反应，同样会削弱混凝土的强度。
混凝土里的硅酸钙原纤维不仅会吸附石头，也会吸附金属。
钢筋和混凝土合二为一，把原本用途有限的混凝土变成世界上用途最广的建材。
不过说来巧合，钢和混凝土的膨胀系数几乎完全相同，也就是两者的胀缩率几乎相等。这是个小小的奇迹。
过去的巨型建筑都需要几十年才能盖完，例如欧洲的石造教堂或中国的万里长城，而欧洲第一高楼碎片大厦的主结构只花了不到六个月就完成了。
科学家发现，其中一种名为巴氏芽孢杆菌（B.pasteurii）的细菌会分泌方解石，而方解石正是混凝土的成分之一。科学家还发现这种杆菌非常顽强，能在岩石里蛰伏数十年。
自愈合混凝土就含有这种杆菌，并掺入杆菌会吃的某种淀粉。这些杆菌平常处于蛰伏状态，被含水硅酸钙原纤维包围。但当混凝土出现裂隙时，这些杆菌就会重获自由，遇到水便会醒来，开始寻找食物。它们吃掉混凝土里的淀粉后就会生长与繁殖，并分泌方解石。方解石是碳酸钙的一种，和混凝土键结后会形成矿物构造，把裂隙填满，使裂隙不再扩大。
在还有一种混凝土布料，叫作水泥帆布。这种材料可以卷成一筒，只要加水就能固定成你想要的形状。虽然水泥帆布非常适合雕塑，但它最大的用途可能是救灾。只要空投几捆水泥帆布到灾区搭建临时住所，几天之内就能形成一座防雨、防风和防晒的临时城市，让救灾工作得以进行。
现代人对混凝土的观感是：必要、廉价、有用、灰暗、沉闷、脏污和没人味，但最多的感觉还是丑陋。
二氧化硅气凝胶的外表非常诡异，放在暗色前（如上图）会呈蓝色，放在浅色前却几乎消失不见。它虽然不像玻璃那么透明，却比玻璃更隐形、更难看见。
当少量空气被透明物质封住，而这个物质又有数以百亿计的微小表面，那么透明物质内部的瑞利散射量，就足以改变入射光的颜色。二氧化硅气凝胶的结构正是如此，所以才会呈蓝色。
气凝胶泡绵还有其他有趣的性质，其中最神奇的就是隔热，也就是它能阻绝热的传导。
台球从15世纪开始在北欧皇室和宫廷里流行，基本上是室内版的槌球，所以它的绿色台面是为了模拟草地。
台球桌四周开始加上柔软有弹性的橡胶垫，一般叫作“库”或“颗星”（cushion）。
象牙的性质非常特别：它硬得能承受几千次高速撞击而不会凹陷或剥裂，并强韧得不会碎裂，又可以用机器刨成球形，而且跟其他有机材质一样可以染色。
福尔马林跟之前的防腐剂不同，它能保存人体的器官组织，让遗体看来栩栩如生，因此很快成为主流。
德国解剖学家冯•哈根斯（Gunther von Hagens）发明了一项新的保存技术，称为生物塑化法，能把尸体内的水分和脂肪移除，再以真空技术置入硅胶和环氧树脂取代。
关键是把照相乳剂涂在能弯曲的细长带子上，这样就能把二三十张影像卷起来收进小罐子里。
制作薄酒杯时，模腔必须够细，但浓稠的玻璃熔浆很难灌入细的模腔。古罗马人发现固态玻璃只要加热到一定程度，就会像塑料一样容易塑形，用铁钳夹着就能在玻璃冷却前拉出各种形状
因为在罗马帝国瓦解后，中国人的材料技术发展领先了西方世界足足一千年。他们在纸、木材、陶瓷和金属的发展上都是专家，却独独忽略了玻璃。
玻璃里的量子排列方式与众不同，使得移动到空位的能量高于可见光，因此可见光无法让电子升等座位，于是能直接穿过原子。这就是玻璃透明的原因。然而，紫外线之类的高能光就能让电子升等，因此无法穿透玻璃。这就是为什么玻璃能防晒，因为紫外线根本无法穿透玻璃碰到我们。
耐热玻璃是加了氧化硼的玻璃。
硼硅玻璃的出现让玻璃的热胀冷缩从此绝迹，也连带去除了应力。
玻璃和塑料夹层越多，防弹玻璃就越能吸收能量。一道夹层能阻挡住九毫米口径手枪的子弹，三道夹层能阻挡点四四马格南手枪的子弹，八道夹层可以承受AK-47步枪的攻击。
如果玻璃能防弹却不透明，其实没什么意义，因此真正的难题不在夹层，而在让塑料和玻璃的折射系数吻合，好让光线穿透两者时不会弯折太多。
玻璃镜子才是自我形象最后、最亲密的裁判。
石墨烯是世界上最纤薄、最强韧和最坚硬的物质，导热速度比目前已知的所有材料都快，也比其他物质更能载电，导电更快、电阻更小。
陶瓷就不同了。它完全不怕紫外线降解和化学攻击，而且比其他材质更耐磨耐刮。油料、油脂和大多数污渍都沾不上它。单宁以及少数分子确实会附着在陶瓷上，但用酸性溶液或漂白水很容易就能去除。
烤箱应该是陶瓷最自在的环境呀，毕竟它们就是在窑里制造的。
东方的陶匠最先解决了陶器多孔和易碎的问题。首先，他们发现只要在土坯上覆盖一种特别的灰烬，这些灰烬就会在加热时变成玻璃态涂层附着在陶器表面，把土坯外层的孔洞都封住。
欧洲各地的科学家和陶匠都开始拼命实验，希望能找出制造瓷器的秘诀。虽然间谍密探满天飞，英国还是花了五十年才用本地原料做出瓷器，并命名为“骨瓷”。
家会检查它们有无瑕疵，接着如同打婴儿屁股一样轻弹一下做最后的检查。
轻弹茶杯倾听声音，是最清楚而确定的方法，来确认杯子是否完全成形。只要杯子内部稍有瑕疵，有孔隙在白热状态时没有由玻璃浆填满，声响就会有部分被吸收，无法发出清脆的回音，听起来会闷闷的，而完全致密的茶杯则是余音绕梁。
每注入一次红茶，水温就会在杯子内部造成应力，拉大裂隙，而茶的重量则会让更多原子键断裂。裂隙会缓缓变长，有如蛰伏在杯里的小虫向外蚕食，最终让瓷杯四分五裂。
1840年，有人发明了一种银、锡、汞的合金，称为“汞齐”，成为人类蛀牙史上的转折点。原始状态的汞齐因为含有水银，在室温时是液体。但只要掺入其他成分，汞齐里的汞、银和锡就会发生反应，形成新的结晶，非常坚硬耐磨。这种神奇材料可以在液态时注入牙齿蛀孔中，等它硬化。而且它硬化后会稍微膨胀，使填充材料“咬住”蛀孔，和牙齿完全密合。
和汞齐一样，复合树脂也是在液态时灌入蛀孔，但灌入后需要用紫外线照射，启动树脂内的化学反应，让树脂瞬间硬化。
骨骼之间由韧带联结，韧带有黏弹性，亦即它能瞬间拉长和弹回，但只要拉长不动一段时间就会变长。这就是运动员常做伸展运动的原因，他们希望拉长韧带，让关节更有弹性。韧带虽然对关节如此重要，却没有血液补给，因此只要断裂就几乎无法复原。
人体对置入体内的物质非常敏感，绝大多数都会发生排斥，而钛是少数能被接受的材质。并且钛还会产生骨整合，跟骨骼紧密键结。
钛还能耐受高温，因此我将来死亡火化后，还能看得出模样的可能就剩这些螺丝了。
人工髋关节非常成功，因为髋部的活动方式相对单纯，属于杵臼运动，让双腿可以旋转摆动。
膝关节不是杵臼关节，它同时需要扭转又能弯曲。