Materialeforskningens oprindelse er forhistorisk. De første materialer var træ, skind, ben, sten, metaller og andre af naturens stoffer, som har krævet minimal forarbejdning. Arkæologiske fund fra Japan vidner om fremstilling af et holdbart keramisk materiale ved at brænde tørret ler ca. 10.500 f.Kr. Ild har også været brugt til at fjerne deformationshærdning under smedning af guld, sølv, kobber og meteorjern. Den første legering, bronze, menes fremstillet omkring 3000 f.Kr., og hærdning af rødglødende stål ved bratkøling i vand har været brugt siden 1000 f.Kr. Der er i Egypten fundet perler af farvet glas fremstillet 2500 f.Kr., og et kompositmateriale som papir baseret på cellulosefibre blev opfundet i Kina mellem 200 f.Kr. og 100 e.Kr.
Den moderne materialeforskning udspringer af rationalismens og oplysningstidens Europa og har udviklet sig med rivende hast gennem 1900-t. Den adskiller sig fra årtusinders empiriske undersøgelser dels gennem inddragelse af materialernes kemiske sammensætning og fysiske struktur, dels ved anvendelse af systematiske eksperimentelle og teoretiske metoder. De tidligste opdagelser skete sent i 1600-t. inden for geologi og biologi, hvor Niels Stensen målte de karakteristiske kantvinkler mellem krystallers ydre vækstflader, mens Robert Hooke omtrent samtidig observerede korks cellestruktur i et lysmikroskop.
Opdagelsen i 1910 af de krystallinske stoffers diffraktion af røntgenstråler åbnede for et væld af kvantitative bestemmelser af materialers atomare og molekylære strukturer med Bragg-diffraktion. Nu kunne man fx skelne helt klart imellem glasser og krystaller. Glasserne måtte betragtes som ekstremt tyktflydende væsker, idet de viste sig at være amorfe stoffer uden periodisk atomar orden. I modsætning hertil viste det sig, at de krystallinske materialers atomer eller molekyler er periodisk ordnet i krystalgitre. Keramiske materialer, glasser, halvledere, metaller, legeringer og polymermaterialer som gummi, cellulose eller plast kunne således stort set klassificeres som enten amorfe eller krystallinske. Derimod måtte cellemembranerne i levende organismer i en vis forstand opfattes som både væsker og krystaller. Deres makromolekyler er ordnet i særlige strukturer, de såkaldte flydende krystaller, der anvendes til funktioner som display af tal på digitale armbåndsure.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.