我們大多數人認為理所當然的一些平凡材料——塑膠、紙、玻璃——當你思考它們時，會覺得它們很神奇。例如，玻璃的強度保護我們免受自然環境的侵襲，而其透明性則允許光線穿透；如果沒有這樣的材料，房屋和建築物將變得非常沉悶。究竟是什麼賦予了玻璃這些特性？倫敦大學學院的材料科學家馬克·米奧多尼克在他的新書《材料的重要性：探索塑造人造世界的奇妙材料》（2014年5月，霍頓·米夫林·哈考特出版社出版）中解釋說，這一切都歸功於化學。
米奧多尼克的書記錄了我們周圍普通物體背後非凡的科學。章節專門介紹鋼鐵、玻璃、巧克力、混凝土、塑膠和我們現代世界的其他組成部分，解釋了它們的歷史以及為什麼它們的化學性質會產生我們所依賴的效果。米奧多尼克最近與大眾科學談論了為什麼塑膠名聲不好，哪種材料最適合浴室建造，以及他計劃如何製造可穿戴外骨骼。
[以下是對話的編輯稿。]
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為什麼材料如此引人入勝？
材料是我們價值觀的體現。我們希望免受極端天氣的侵襲，所以我們發明了混凝土。我們想住在開放、明亮的地方，但又不想讓雨水進來，所以我們發明了玻璃。通過了解這些材料，你就能瞭解自己，以及整個人類。
研究材料是否會讓您對日常生活中使用的材料非常挑剔？
我有點強迫症。我們最近重新裝修了浴室，那簡直是一個漫長的時刻，我一直在思考：為什麼浴室裡充滿了觸感冰冷的材料，而你卻是赤身裸體的？我花時間思考我們希望如何溫暖、舒適和私密，但冰冷的感覺卻強化了清潔感。事實證明，我認為竹子是浴室的完美材料。它具有抗菌特性；它非常耐用；觸控起來非常溫暖；它很光滑。它唯一的真正問題是，當你沉浸在那個領域時，整個東西看起來像一個瑞典桑拿浴室。
在您的書中，您將巧克力描述為固體飲料——一種經過工程設計，可以在您口中變成液體的固體。您認為它的材料特性比它的味道更能解釋它的受歡迎程度嗎？
我確實這麼認為。巧克力帶來的口感品質是其他食物或糖果所不具備的。即使是像巧克力慕斯這樣的東西，我也覺得不如把一塊真正的好巧克力放在舌頭上，然後等待，讓它變成液體。這個過程會觸發很多感官愉悅按鈕。巧克力在技術上與鋼鐵一樣複雜。它是科學和工程學的傑作。
您描述了日本武士如何在科學理解鋼鐵之前就掌握了無與倫比的劍術。他們是如何做到的？
顯然，鋼鐵的最大問題是，你想要做的事情是在原子尺度——微觀尺度——上進行的，但除非你有顯微鏡，否則你無法看到任何這些東西。他們是在人類尺度上操作這種東西。他們用手來處理。這真是令人印象深刻。
這表明你低估你的祖先是危險的。他們可能更瞭解我們已經失去的東西，即拿起東西並真正用手去理解它的能力，以及花30年時間去做它，直到你真正理解它。
您說過您喜歡為塑膠辯護。您認為它是否名聲不好，名不副實？
我認為它被誤解了。我不認為塑膠完全是好的，但它們也並非完全是壞的。回收塑膠非常棘手，而且在回收過程中很容易降解。這不是塑膠的錯，但這確實是我們需要認真對待的問題。
然而，如果你從人們的生活中拿走塑膠，他們的舒適度就會倒退大約 100 年。例如，拿走[合成橡膠]輪胎——我們會怎麼樣？塑膠如此融入我們的生活，在許多情況下，它確實提供了緩衝：你的座椅、床、枕頭、保暖外套裡面的填充物。人們懶惰地將某些東西貶低為，“那是塑膠，它的價值較低。” 但它絕對錶達了關於人類的一些東西，那就是我們最終想要一點舒適——而塑膠正是給它給我們的。
您最新的研究是什麼？
我有一個研究專案，是製造自修復材料、自修復材料，即所謂的智慧材料。在此之前，我一生中的大部分時間都在進行關於材料特性如何產生的基本研究。我不想在職業生涯結束時才想到，“我對它們瞭解很多。” 我想利用這些知識在世界上創造新的事物。
我們正在開發一種可穿戴外骨骼。它是一件你穿的衣服，能夠改變形狀，並在你需要時創造一種支撐你的膝蓋、臀部和手臂的方式。它會了解你的一些能力是否受損——你可能受傷或殘疾。但我們希望你不要覺得這是一個外部技術——你對它做出反應。
時尚人士正在挖掘你的情感需求。我們需要做到這一點，同時還要創造一種醫療裝置和一種可以在洗衣機中清洗的東西。因此，我們正在彙集瞭解該問題不同部分的團隊。我們有設計師、化學家、工程師和患者自己。
您認為材料科學在公眾意識中被低估了嗎？
材料科學沒有形象問題；它只是隱形的，這才是它真正的問題。如果你談論石墨烯，人們會把它歸入物理化學，或者他們會談論建築物並將其標記為建築。材料科學真的是對世界的多尺度視角，它是如何相互關聯的。
實際上，我正在執行一項使命。它真的應該在公眾的想象中佔據更大的位置，但事實並非如此。這就是我試圖做的。
這從標題中顯而易見：材料的重要性。您希望人們從這本書中獲得什麼？
我希望他們以不同的眼光看待世界，並像欣賞熱帶森林一樣欣賞城市世界的豐富性。在森林裡，你會驚歎於大自然、鳥類、昆蟲。而我只是覺得現代城市沒有什麼不同。每一種材料都非常複雜，並且有龐大的人群關心它，並使其成為現在的樣子。我只是想讓人們深入瞭解這一點。