迈向 21 世纪的新材料

人类在创造社会文明的同时,也在不断破坏人类赖以生存的环境空间。

人口膨胀、资源枯竭、环境恶化现已成为当今社会经济发展所面临的三大尖锐问题,自然资源的枯竭和贫乏,更让人日益清醒地感觉到人类继续发展所面临的危机。

据有关专家预测,到 2070 年全球将会出现金属资源枯竭,到 21 世纪末, 石油、天然气等能源资源将面临竭泽而渔的地步。

在现实生活中,随着新技术的发展和人类物质文化水平的不断提高,无论是机电产品还是日常生活用品,都越来越多地追求高生产性能化,伴随而来的是这些产品和材料的大量生产、消费和废弃。据统计,1900~1950 年间, 全世界金属总产量为 40 亿吨,而 1980~1990 年前,全世界金属总产量达到58 亿吨,随着资源大量的用于生产和消费,被废弃的资源也在急剧增加。仅

日本每年被淘汰的废弃汽车就有 500 万辆,各种轮胎 8900 万个,电视机、冰

箱、洗衣机 1500 万台,废纸 2700 万吨,建筑废料 7400 万吨,各种生活垃圾

4300 万吨。令人担忧的是这种能源和资源的大量消费还在逐年增加,不仅是工业发达国家如此,发展中国家也是如此。更令人担忧的是,因现代工业大量使用化学物质,燃煤、石油和天然气等释放了大量的有害气体,从而引起全球性气候变化。预计到 21 世纪中期,地球生物圈将会出现危机,全球气温变暖、大气臭氧层破坏、酸雨频繁、森林被破坏等一系列全球性环境问题将接踵而至。如果持续这样下去,后果将不堪设想。

在全人类的企盼中,一个崭新的材料研究领域——环境材料应运而生。尽管它还没有形成一定规模,但它所呈现的功用与魅力却令人振奋。

目前,这一研究集中在环境协调型材料和环境协调型产品两方面。

所谓环境协调型材料,即是指对能源和资源消耗最少,生态环境影响最小,再生循环利用率最高或重新分解使用的各种新型材料。

与传统式结构材料相比,环境协调材料不但追求优异的使用性,而且在材料的制造、使用、废弃直到再生的整个过程中,都严格遵循了与生态环境的协调共存性和材料的舒适性。