环境材料学的基本概念

互联网2013-11-14

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材料在人类社会的发展中起着极为重要的作用，它是人类社会进步的物质基础。在社会发展的进程中，材料的进步带来了社会的变革。但是，发展到近代，传统的材料已经不适应社会发展的进程，传统的材料从设计制造、使用到最后废弃的过程中，因为大量生产、大量废弃，造成资源枯竭、能源短缺、环境污染、生态破坏等等一系列问题。所以，逐渐提出了新材料的概念。新材料是新技术发展的必要物质基础，也是当代新技术革命的先导。

90年代初，针对人类社会经济活动日益受到资源环境的严重制约，日本的山本良一教授在材料研究中首次提出了“环境材料”的概念，受到世界各国材料工作者的积极响应。此后，又进一步提出了生态环境材料的概念，相应于生态环境材料这个概念的提出，也制造出了Ecomaterials（Environment Conscious Materials或者说是Ecological Materials）和Ecoproducts（环境协调性产品）以及Ecodesign（环境协调性设计）等一系列词语。

新概念从理论上反思和总结了人类在其发展过程中所开发的材料的合理性和科学性，将地球生态环境引入了材料科学，逐渐形成了环境材料学。从而将材料的开采、制备、加工、使用和再生过程与生态环境问题统一于一体，力求两者相互协调、相互促进。

环境材料应该具备三种特性：一是在今后开发新材料时，必须考虑到其优异的使用性能，这是与传统材料相一致的地方，称之为材料的先进性；二是在材料的生产环节中资源和能源的消耗少，工艺流程中有害排放少，废弃后易于再生循环，即材料在制备、流通、使用和废弃的全过程中必须保持与地球生态环境的协调性；三是材料的感官性质，要求对材料的感觉舒服，用户乐于采用，这是材料的一种新性能，称之为舒适性。

新材料的研究思路就是从环境协调的观点出发进而研制出具有环境意识或与环境协调的新材料产品。因为材料和环境的密切联系，可以先从资源、环境与材料的关系入手，了解材料和环境的关系，从而找到新材料的突破点。

综上所述，环境材料学就是倡导绿色材料技术，提出了材料产业界可持续发展的基本方向，从而使可基于再生循环利用的材料设计思想脱颖而出；同时它希望将传统上许多材料的组合体系具备的综合性能集中体现在一种材料上，在这个意义上，环境材料就成为一种具有系统功能的知识集约型材料，其最大的创新之处就是使复杂的材料系统简单化。

未来除了新材料的发展以外，生态材料因为具有可循环再生性的特点，所以废弃材料的有效、合理利用也将成为材料发展的热门。而且，材料结构功能一体化将会成为材料发展的一个方向。