ماده‌ی درست برای کارِ درست
فرض کنید قرار است یک قابلمه طراحی کنید. اگر کلِ آن را از شیشه بسازید، روی شعله ترک می‌خورد. اگر از پلاستیک بسازید، ذوب می‌شود. اگر دسته‌اش را هم از آهن بسازید، دستتان می‌سوزد. پس یک قابلمه‌ی خوب از چه ساخته می‌شود؟
اول کار، بعد ماده
مهندس‌ها و سازندگان برای انتخابِ ماده، اول می‌پرسند وسیله باید چه کاری بکند و با چه چیزی روبه‌رو می‌شود. بعد فهرستی از ویژگی‌های لازم می‌نویسند و ماده‌ای را برمی‌گزینند که آن ویژگی‌ها را دارد.
برای بدنه‌ی قابلمه: باید گرما را خوب به غذا برساند، روی شعله نشکند و زنگ نزند. فولادِ زنگ‌نزن یا آلومینیم این ویژگی‌ها را دارند. برای دسته: باید گرما را عبور ندهد و محکم باشد. پلاستیکِ مخصوصِ گرما یا چوب مناسب است. برای درِ قابلمه گاهی شیشه‌ی نسوز به کار می‌رود تا غذا دیده شود.
فقط ویژگی کافی نیست
گاهی چند ماده ویژگی‌های لازم را دارند. آن وقت چیزهای دیگری هم سنجیده می‌شوند:
- قیمت: طلا رسانای بسیار خوبی است، اما سیمِ برقِ خانه را از مس می‌سازند، چون طلا خیلی گران است.
- وزن: کلاهِ ایمنیِ دوچرخه باید محکم و در عینِ حال سبک باشد، پس از پلاستیکِ سخت و فوم ساخته می‌شود، نه از فولاد.
- ماندگاری: پنجره‌ای که زیرِ آفتاب و باران است، باید سال‌ها خراب نشود.
- محیط زیست: ماده‌ای که بازیافت می‌شود یا ساختنش انرژیِ کمتری می‌خواهد، بهتر است.
خانه‌سازی در ایران نمونه‌ی خوبی است. در شهرهای کویری، خانه‌های قدیمی را از خشت و گل می‌ساختند. این مواد ارزان و همه‌جا در دسترس بودند و گرما را کُند عبور می‌دادند، پس خانه در روزِ گرم خنک می‌ماند. اما خشت در زمین‌لرزه زود فرو می‌ریزد. امروز برای ساختمان‌های مقاوم، فولاد و بتن به کار می‌رود.
در خانه امتحان کنید
- سه وسیله را در خانه انتخاب کنید، مثلاً چتر، کفش و لیوان.
- برای هر کدام بنویسید از چه ماده‌ای ساخته شده است.
- بنویسید آن ماده چه ویژگی‌ای دارد که به کارِ آن وسیله می‌آید.
- یک ماده‌ی دیگر پیشنهاد کنید که بتواند جایش را بگیرد و بگویید چرا بهتر یا بدتر است.
واژه‌های این درس
- کاربرد - کاری که یک وسیله یا ماده برایش به کار می‌رود.
- فولادِ زنگ‌نزن - نوعی فولاد که در هوا و آب زنگ نمی‌زند.
ایده‌ی اصلی
برای انتخابِ ماده، اول کارِ وسیله را مشخص می‌کنیم، بعد ماده‌ای را برمی‌گزینیم که ویژگی‌هایش با آن کار جور است؛ و بینِ چند ماده‌ی مناسب، قیمت، وزن، ماندگاری و آسیب به محیط زیست را هم می‌سنجیم.