《材料与社会》参考论文：浅谈材料在人类社会发展过程中的作用

浅谈材料在人类社会发展过程中的作用

材料是人民生活水平提高不可或缺的物质基础，是开发能源和治理环境污染的重要保障。在人类历史中，生产材料的更新换代推动了人类社会的变革，促进了人类文明的发展。 在一轮又一轮的技术革命中，材料作为主导力量一次又一次推到着科技文明的发展。18世纪中叶发生于英国的第一次科技革命，为人类社会的发展掀开了新的篇章。这起遍及欧洲和北美国家的技术革命以钢铁和铜等新材料的开发为基础，以纺织机械革新为起点，以蒸汽机的广泛使用为标志，实现了工业生产从手工工具到机械化的转变，使以机器为主体的工厂制度代替了以手工技术为基础的手工工场，从而把人类带进了蒸汽时代。随后，兴起于19世纪末到20世纪中叶的第二次技术革命，以石油开发和新能源广泛使用为突破口，以电的发明和广泛应用为标志，大力发展飞机、汽车和其他工业。支持这个时期产业革命的仍然是新材料开发，如合金钢、铝合金以及各种非金属材料的发展。而起于20世纪中叶的第三次技术革命更是以原子能应用为标志，实现了合成材料、半导体材料等大规模工业化、民用化。 以民航机的发展历程为例，油耗逐年下降的可喜变化一方面是设计与机型的扩大所致，另一方面就在于材料的不断改进，而PWA客机每减重一千克，就多赢利104美元。到如今，在航空航天领域，飞机、导弹、卫星与飞船的发展，材料依然是关键。战斗机性能的提高三分之二靠材料；发动机性能的提高，材料占二分之一。对空间飞行器来说，由于材料的改进，收益更为显著。 然而，材料的开发不仅推动了技术革命的发展，还给农业生产带来了新的保障。在19世纪以前，农业上所需氮肥的来源主要来自有机物的副产品，如粪类、种子饼及绿肥。随着农业的发展，对氮肥的需求量在迅速增长。直到1909年，著名德国物理化学家哈伯(Haber) 利用锇作为催化剂合成了氨，使之成为促进农作物生长的重要肥料。 另外，1940年，除草剂的发明成功，配合采取灌溉、农膜育苗及机械化作业等措施，同样使粮食大幅度增产，使农民的生活得到极大改善。

步入21世纪，以半导体材料和光电子材料为代表的信息功能材料堪称信息时代最活跃的科技领域。以硅为基础的微电子技术仍将占据十分重要的位置。尤其是不同档次的硅芯片在21世纪会大量存在，并将有所发展。如在绝缘体衬底上的硅，凭借着低功耗、低漏电、集成度高、高速度、工艺简单的优势将广泛应用于便携式通信系统，发挥其耐高温又抗辐射的作用。

随着化石能源日益枯竭，环境的要求越来越高，以及由于人口增长、生活水平提高，能源需求量大幅度增加等原因，能源功能材料将取得突破性进展，在实现可持续发展中起到关键作用。其中，燃料电池作为一种将化学能转变为电能的装置，效率高、污染小，是21世纪重点发展的一种技术。

有人说“21世纪是生命科学时代”，换言之，生物材料与智能材料将受到高度重视。因为在医学上，除神经系统以外的各种器官都可以制造。目前在生物学家，工程师，材料科学家的通力合作下，人们正在尝试利用照相机、光导系统与视网膜细胞相联为盲人复明。除此之外，人造丝、陶瓷等仿生材料的研究和应用更是给人们的生活带来了翻天覆地的变化。 由此可见，无论是在工业生产和科技发明，还是在人们的日常生活中，材料对于人类社会的发展发挥了不可估量的力量。我们要重视材料的应用和开发，为解决人类生产和生活的问题提供出路，促进人类文明进一步发展。