2.3.6 材料维

2.3.6 材料维

材料科学技术的发展在人类历史上具有极为重要的地位。如今,即使是历史学家也将材料及其器具作为划分时代的主要依据。新材料的研制、开发及应用不仅是衡量一个国家科技发展水平高低的重要标志,而且是技术革命与创新的基石。新材料大可以引发颠覆性技术出现,从而推动产业变革(如液晶屏替代阴极摄像管曾经带来的显示器革命,开辟了照明技术的新纪元);小可以改变人们的生活方式(如钨丝电灯的问世结束了人类用蜡烛、煤油灯或煤气灯照明的历史)。

所以,从科技发展史角度看,人们对材料的认识和利用能力决定着社会发展形态和人类的生活质量,层出不穷的新材料是人类社会得以不断进步的里程碑。正因如此,元易创新方法将材料维作为影响技术创新的九维之一予以考虑。

元易创新方法中的材料维是指系统(机器、产品或工程等)在材料方面的具体表征。包括归属材料的一切属性,它们之间通常存在着各种复杂的关系,当一项指标变化时,其他指标往往也会相应发生改变:当材料成分发生变化时,材料的特性会相应改变,如水的气、液、固态特性差异巨大;当材料的构成关系发生变化时,材料的特性会发生改变,基于材料的结构关系、生产过程涉及材料科学具体学科的繁多专业知识,与所处众多领域的工程技术密不可分,所以此处不再详细阐述,在具体创新工作中可以借助专家访谈、知识检索等方法对此进行补充。本书仅讨论材料构成和材料相态两个子维。

1)材料构成子维

材料构成子维是指构成系统材料成分的种类及方式等,是决定材料性能的基础。

2)材料相态子维

材料相态子维是指系统的材料状态。最常见的材料相态有固态、液态、气态与混合态,另有一些材料状态包括等离子态、夸克-胶子等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态、费米子凝聚态、酯膜结构、奇异物质、液晶、超液体、超固体和磁性物质中的顺磁性和逆磁性等。