复合材料是最有可能实现材料设计的一类材料。人们可以根据新技术的需要而“随心所欲”地设计出各种新的材料，从而可开发出更多性能优异的复合材料。因此，复合材料是一种极有潜力的材料，复合材料将是21世纪材料研究最重要的方向之一。
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陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料保持了陶瓷材料本身具有的耐高温、抗热震、超硬、耐磨、耐腐蚀等优良性能，而且可以用增强剂改进其脆性。陶瓷基复合材料如氮化硅复合陶瓷、碳化物复合陶瓷等由于大幅度改进了抗摩擦及增强韧性、抗疲劳磨损等性能，不仅比一般的硬质合金刀具耐用度提高30倍，甚至能用于高硬度冷铸铁的切削加工。
29.变废为宝造家具
马来西亚每年约有45000公顷的橡胶林需锯倒更新。被锯倒的橡胶树过去多被废弃或焚烧。马来西亚现在采用一种新加工方法，使它变废为宝，即在锯倒橡胶树后，立即在锯口上喷撒杀菌剂，然后迅速将树干运到木材加工厂，在一种特殊的窑内烘干。经过化学方法处理加工后，树材呈乳白色，平滑光洁，成为制作高级家具的热门货，每吨出口价格高达180美元。据马来西亚木材局的估计，马来西亚每年至少可生产150万立方米的橡胶木材，给马来西亚换来大量外汇。
30.欺软怕硬的玻璃钢
在第二次世界大战中，飞机上装上了雷达这种探测器。雷达有一个大天线，必须暴露在机外，这就必须用坚固的罩子保护起来。如果用金属做罩子，由于它导电，会影响无线电波的工作；如果用玻璃做罩子，又不结实。于是，材料学家想出了个办法，用玻璃纤维编织一个骨架，在上面涂上一层高分子材料，制成一种强度大、又能透过电波的雷达罩。这种组合材料就是玻璃钢。
玻璃钢不但强度好，而且重量轻、耐高温，所以首先用在飞机上。有一种玻璃钢抗拉强度每平方厘米可达5吨，一条小指头粗的玻璃钢缆可承受5吨拉力，而同样粗的钢材只能耐4吨的拉力。而且玻璃钢的重量比铝还轻。用3000℃的高温喷射钢板，2分钟即可烧穿，而喷射玻璃钢则仅烧掉一层皮。
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玻璃钢
玻璃钢，并不是钢，也不是玻璃，而是一种用玻璃纤维增强的塑料复合材料，因强度可以与钢材相比而得名。在日本，半数以上的渔船都是用玻璃钢制造的。
31.小小液体功不小
“嘶……嘶……”机器人T-1000陷入液态氮之中，零下一百多度的低温使他粉身碎骨，崩裂成碎片。然而，随着温度的升高，那些碎片渐渐化为液体，并向一起汇集，转眼间，那一片水银般的液体又恢复成原来的机器人……这是电影《终结者》中的一个令人不可捉摸的镜头。
那奇怪的液体是什么呢？
原来是电流变体和磁流变体。
电流变体和磁流变体的用途可大了。它可以做各种阀门，没有电的时候，它是活动的，阀门是开通的；当通上电的时候，它迅速被“固化”而不动了，阀门也就关闭了。这种阀门不仅开关迅速，而且可以随着电流的大小任意调节阀门开关的程度。
电流变体和磁流变体还可以用来做各种减震装置。当物体震动时，通过活塞把动能转变成电能，电流加在电流变体和磁流变体上，它便“固化”，使震动减小。这种装置可用于桥梁、高架桥或各种建筑物上，以减轻地震的破坏。
32.试与钻石一比高
钻石是硬度较强的材料，现在有一种材料居然要与钻石一比高下，它是谁呢？
美国康奈尔大学的克罗尔和霍夫曼表示，根据理论计算，把一种柔软的含有特定比例碳和氮元素的高分子置于高压下能够得到β-氮化碳--一种理论科学家认为比钻石还硬的物质。与此同时，还会得到一种以前未知的物质λ--氮化碳。克罗尔说，新的计算表明，在高压下这种高分子将被压成致密的网状结构。至于最后得到的材料是否像人们预期的那样硬还不清楚。德国达姆施塔特工业大学的研究人员已制造出了这种柔软的高分子材料，但是还没有将之置于高压下。因为这个研究小组“目前仍在尝试着提高纯度”.只有当β氮化碳在高压下比别的氮化碳结构更稳定时这种方法才会奏效。
33.贮氢金属独具特性
材料科学家预言，将来我们见到的氢气不是装在瓶子里或其他容器内，而是装在一种奇特的金属材料里。这是一些具有特殊晶体结构的金属，也是未来先进金属一族的成员，科学上称之为滤族金属。在这些滤族金属、合金和金属化合物的晶格间隙中，氢原子很容易进入与之形成金属氢化物。这些金属氢化物的储氢量很大，可以储存比其本身体积大1000~1300倍的氢，而氢与这些金属的结合力是很弱的，稍一加热氢便可自动逸出。由于储氢合金所具有的以上特性，利用储氢合金运氢气，既轻便又安全，不仅没有爆炸的危险，而且还有储存的时间长和无损耗等优点，这就为氢气用于燃氢发动机、空调器、制冷装置、热泵、电池、氢的精制和回收以及各种催化反应带来极大的方便。
34.真实的偶然
在科学史上有许多偶然事件诞生了伟大的思想，被人们推到极端的例子是，如果牛顿的头不被从树上落下的苹果打着，他就发现不了万有引力。这个故事加进了人们的很多想象。但在超导领域，却有一个真实的发现来源于偶然。1911年，荷兰著名的低温物理学家卡夫林·翁纳斯首次发现了超导现象。一天，正当他们在观察低温下水银电阻变化的时候，在4.2开附近突然发现水银的电阻消失了！他们简直不敢相信自己的眼睛，这会是真的？开始还以为是测量仪表发生故障，但经过检查和校核，仪表没有什么问题。
原来，水银在4.2开附近，进入了一个新的物质状态，一个没有电阻的状态。这真是一种奇妙的境界。甭说科学家了，就连稍有文化的人都会联想，电流流经超导体不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中流动，那人们就可以极小的功率在线圈中通过巨大的电流，从而产生高达几特以至几十特的超强磁场。
于是，科学家们蜂拥而入这个迷人世界。
35.远离噪音减烦恼
如果你家住在机场旁边、铁路两边，过一段时间去测量血压，肯定会增高，平时的感觉是烦恼不堪、疲劳多多。难道就没有办法解决这个问题吗？
承担为直升机机组人员研制听力防护装置的美国海军科学家们发现，市场上现有的材料中没有一种材料能够充分阻隔噪音，因此他们发明了一项新技术，已经获得专利权的这项技术表现出非常广阔的应用前景，除了能用它制造保护耳朵的耳套，商家还纷纷希望把这项技术应用于家用电器、汽车、飞机、太空飞船、船只以及建筑物等行业。
彭萨科拉海军航空站实验室负责人、声学博士格里·托马斯说：“这不只是一种材料，而是一项技术。迄今为止，我们应用这项技术制造的每一种材料都获得了成功。”他说，这项技术所含的成份有环氧树脂、硅凝胶、聚氨酯泡沫体、塑料、硅基和碳基橡胶。
测试结果表明，根据不同的应用对象，这项技术可以把声音的阻隔能力提高50%至1000%.厚0.6厘米的这种新型合成材料的声音阻隔效果相当于厚1英尺的混凝土。
托马斯和另一位发明人比尔·库什曼博士根据基础物理学原理研究成功了这种噪音阻隔材料。
36.原来本是同根生
俗话说，“没有金钢钻，别揽瓷器活，”是比喻金刚石的硬度强大，你也许不知道金刚石其实与木炭是同宗同祖的。
既然金刚石和木炭本质一样，为什么性能相差甚远呢？原来它们的晶格不一样，金刚石的原子排列成一个坚强的整体，而木炭原子却排列得很松散。
科学家了解了金刚石的结构之后，就想用人工方法来制造。但是，经过多年努力都未能成功。直到本世纪50年代，科学家才终于如愿以偿，人工造出了真正的金刚石。它是在高温（2000℃）、高压（5~10万个大气压）下造出来的。最近，又有人用化学气相沉积法得到了金刚石薄膜，使生产工艺得以简化。
37.人工器官何物造？
你知道人工器官是由什么材料做成的吗？告诉你，它们是高分子在医学上的运用。
尽管医用高分子的发展距我们所期望的还相差太远，但它毕竟起到了许多作用。
高分子在医学上的应用有两种情况，一种是要求化学稳定性，无毒、无副作用、抗老化、耐疲劳，如所有的人工器官都要求如此。另一种则要求具有特殊功能，即在发挥了效用以后，还能被组织分解、吸收或迅速排出体外，如医用缝线、高分子药物、组织粘合剂等等。
抗血凝性是医用高分子材料的关键衡量因素。生物体除了患病情况下，通常总有一种很好的自卫能力，可以抵抗异物的侵入。对血液来说，高分子材料就是异物，一旦植入人体内，血液会奋起反抗，其表现形式就是在表面形成血凝，为了解决这个问题，科学家们可真费了不少功夫，最终总算发现了一个机理：生物机体的高级结构是由亲水性微区与疏水性微区组成的微观非均一结构。因此尝试用能够起微相分离的亲水-疏水型嵌段共聚物进行研究，取得了不少成果。这些共聚物的抗血凝性十分令人满意。这就拓展了高分子材料在医学上的应用范围。
38.奇珍异宝聚海滨
海滨砂矿日益成为现代工业发展不可缺少的材料，但它是如何形成的呢？
在许多沿海地带的岩石中都含有这些矿物，而海滨砂矿就是从那里搬运来的。在自然界长期的日晒雨淋、冰雪侵蚀下，这些岩石不断发生风化，慢慢崩裂成碎块，再破碎成粗细不同的碎屑，一些矿物颗粒经雨水、河流冲刷，被搬运到了海滨。
矿物颗粒进入海洋后，在波浪、海流等海洋动力的作用下，进一步被淘刷和分选。在海流搬运的路途上，矿物按颗粒比重由大到小的顺序分别沉积在不同的地方，一些颗粒粗、比重大的矿物颗粒首先沉积下来，颗粒细、比重小的矿物颗粒则沉积在较远的地方。
在漫长的搬运和沉积过程中，比重相近的矿物便聚积在一起，形成矿带。所以，从矿带分布的特征上可以看出，金和锡石等比重大的矿物的分布，离海岸较近，锆石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石等比重较小，沉积的地点较远，而耐磨性很强却又较轻的金刚石却被搬运到几百公里的地方，然后沉积成矿。
39.太空站里的泡沫金属
20世纪90年代，在航天领域中，人们为节省燃料和各种费用，总希望用质轻而结实的材料。像锂镁等金属在地面上不宜被用作结构材料，因为它们太活泼，易氧化着火，但它们在太空中却大有用武之地，因为在太空中没有引起锈蚀和化学反应的空气，那里几乎是真空。于是，科学家决定对这些轻金属进行改造。塑料如果进行泡沫化，可以使密度成倍成倍地降低，变成很轻很实用的泡沫塑料。如果把这些金属也变成泡沫金属，它们的密度也会变得更小，可以在水中浮起来。
1991年，科学家在“哥伦比亚号”航天飞机上进行了一次在微重力条件下制造泡沫金属的试验。设计了一个石英瓶，把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个容器里，用太阳能将这些金属熔化成液体。然后在液体中充进氢气，产生大量气泡。这个过程有点像用小管往肥皂水中吹气一样，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。
用泡沫金属建立太空站还有一个优点，即当空间站结束其使命时，可以让它们重返大气，在大气层中迅速彻底地燃烧，化成气体，减少空间垃圾。
这对于航天工业来说，无疑是一项重大发现，对于新世纪的航天事业将有极大的帮助。
40.鱼皮进军皮革市场
美国、巴拿马、意大利、澳大利亚等国利用鱼皮制成各种高级华贵的皮革制品。
美国迈阿密市的一家公司采用一种新鞣鱼皮法，使生产鱼片所得的鱼废弃物--鱼皮，可以再加工制成各种皮革制品，代替原来的猪牛皮传统产品，成为新的皮革原料。
这家公司经过研究发现一种能重新组织鱼皮蛋白纤维的方法，从而大大增强了鱼皮的强度。经过加工，金枪鱼的鱼皮可以制成皮鞋，鱼旨鱼皮可制皮带、手提包，鲨鱼皮可用来做皮箱。
巴拿马奇里基湾拥有着丰富的鲨鱼资源，为了利用这些资源，除加工鲨鱼翅、鱼油、鱼肉制品和牙齿、颌骨装饰品外，还用鲨鱼皮制成高级公文包、手提包、皮带、皮箱。这一动向已引起美国的重视。
意大利从丹麦进口盐腌鲶鱼，用它的皮制成皮带、皮鞋、手提包。产品经济耐用，质量好，在意大利是热销货，特别是在米兰。
澳大利亚对鱼皮制革也开始重视，不久将用金枪鱼、鲨鱼、鱼旨鱼、鲶鱼等的皮革做各种高级皮革，并争取早日打入国际市场。
