未來的材料
材料是物質中對人類生活起直接作用的資源。人類已知的物質超過1.4億種，其中能直接對人類有幫助的不過是滄海一粟罷了。我們身邊習以為常的材料都是人類花費漫長的時間經過發現、挑選、改良等步驟逐步使用的，可以說是物質中的精英。
人們對於材料的要求也不僅僅限於結實、好用，還要考慮原料是否充足、能否量產、是否易於加工、對人體是否有害、是否會危害環境等，有著各種各樣的限製條件。根據材料的用途，還要加上密度、硬度、耐久性等其他要求。所以，一種材料從誕生到推廣至整個社會，需要曆經令人咋舌的無數磨難。
關於材料還有一些習以為常的情況，從外觀上看仿佛是不同的材料，可從微觀的角度來看其實是完全相同的物質。反過來外觀上極為相似的物體，原子構成卻迥然不同。將多種材料組合搭配，往往可以獲得性質上出人意料的物品。這些材料的背後充滿了人類多年來的技術累積、改良與創新。可以說，材料上的創新直接意味著人類生活方式的變革。
近些年，信息領域與生化領域的發展令人矚目，技術創新的舞台正在逐步向這些領域移轉。但是，無論這些領域怎樣進行技術開發，最終隻能是立足於現有的材料基礎之上的創新。一旦出現顛覆性的新材料，以新材料為基礎的新技術必定能大幅改進原有的技術。
以支撐高速通信技術的材料——光纖為例，在20世紀80年代後期，互聯網的普及已經成為趨勢，社會各界都熱切盼望開發一種比當時常用的通信電纜更快的信息傳輸工具。利用光傳輸信息在速度上是不二之選，這是有目共睹的事實。從20世紀50年代開始，研究人員已經對光纖進行研究，但是由於常規玻璃纖維雜質過多，會導致光信號因散射而衰減，所以光纖通信一直無法進入實用化階段。但是到了20世紀70年代，采用化學氣相沉積法製造玻璃質矽化合物的技術開發取得成功，高透明度光纖的生產已成為可能。就在進入21世紀時，光纖通信開始進入普及階段，成為在線視頻、多人在線遊戲等新興行業的基礎。