材料學(xué)在科學(xué)里面的火熱程度就像人工智能在計(jì)算機(jī)里面的地位一樣。利用不同的技術(shù)得到特殊材料也具有較多樣的性質(zhì)，材料在體現(xiàn)特性時(shí)利用了基本的化學(xué)原理。以化學(xué)鍵為基礎(chǔ)的物理作用能較好地描述其基本作用原理。化學(xué)鍵之間存在豐富的作用力，如氫鍵、范德華力、π共軛、靜電誘導(dǎo)、堆積力作用、親核和親電作用、F-F作用等，另外，有報(bào)道雙氫鍵和金鍵作新型的分子間作用力。

    在材料制備時(shí)引入雜原子如F、N和O等電負(fù)性較大但原子半徑較小的特殊原子，進(jìn)行有序排列，能形成氫鍵，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)效應(yīng)；雙氫鍵是氫鍵的一種,是金屬氫化物與OH或NH基團(tuán)或其它含質(zhì)子基團(tuán)的相互作用；金鍵又稱為金屬鍵，在金屬晶體中，自由電子作穿梭運(yùn)動(dòng)，它不專屬于某個(gè)金屬離子而為整個(gè)金屬晶體所共有。這些自由電子與全部金屬離子相互作用，從而形成某種結(jié)合，這種作用稱為金屬鍵。

   如今研究較多的屬于MOF和COF類功能化結(jié)構(gòu)的材料，以及一系列包含石墨烯、石墨炔、沸石、含氟凝膠樹脂等多功能材料在本質(zhì)上也都利用了化學(xué)鍵的相互作用，表現(xiàn)出豐富的物理性質(zhì)。如何在綠色化學(xué)領(lǐng)域有效利用這些作用，實(shí)現(xiàn)表面活性劑的物理作用呢？

    世界萬物，大多遵循從有序到無序，經(jīng)過物競(jìng)天擇，優(yōu)勝劣汰，又可以從無序到有序。人們認(rèn)識(shí)自然，改造自然的同時(shí)會(huì)影響無序的社會(huì)環(huán)境。人們?cè)诔?、穿、住、行、用等方面，都?huì)按照自我的意愿去行事，也正如少數(shù)部分人總生活在自己認(rèn)為對(duì)的行事風(fēng)格中，除了極少數(shù)特例外，幾乎很難實(shí)現(xiàn)大的突破。

    在既定的范圍內(nèi)打破規(guī)則，我們需要在原有思維、處事方式上引入新事物或采用新方法。譬如，打個(gè)簡(jiǎn)單的比方，衣服臟了我們需要清洗，否則會(huì)滋生病毒細(xì)菌，影響健康。前面已介紹，表面活性劑由于具有特殊的結(jié)構(gòu)，能通過親水和疏水的作用活化物質(zhì)的表面，起到了干預(yù)無序環(huán)境的作用，在清潔方面，能起到轉(zhuǎn)移污垢的效果。

    如催化劑能在化學(xué)反應(yīng)中降低活化能一樣促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，表面活性劑也能降低兩種不互溶相的表面能，兩者都在“綠色化學(xué)”中降低了反應(yīng)的勢(shì)能或節(jié)約能耗，因而兩者在化學(xué)工業(yè)中都具有廣泛的應(yīng)用。

    表面活性劑具有界面吸附、定向排列和生成膠束等基本性質(zhì)，那么他們具有哪些具體的物理作用呢？首先是我們熟悉的潤(rùn)濕和滲透作用，當(dāng)在水中加入表面活性劑，從而潤(rùn)濕物體所起的作用稱為潤(rùn)濕作用，則表面活性劑為潤(rùn)濕劑，同樣滲透作用和滲透劑，在使用中兩者一般表現(xiàn)一致。其他的物理作用包括乳化、擴(kuò)散和增溶作用、發(fā)泡和消泡作用以及洗滌作用等。

    但是，問題來了，由表面活性劑轉(zhuǎn)移的污垢會(huì)隨之流入下水道，實(shí)際上污垢也作為致病菌的生長(zhǎng)介質(zhì)在起作用。致病菌進(jìn)入環(huán)境后，可能經(jīng)過食物鏈的傳遞，被人類直接或間接接觸也勢(shì)必會(huì)對(duì)健康造成威脅或傷害。因此，表面活性劑的發(fā)展需要以“綠色化學(xué)”為前提，以保護(hù)環(huán)境為依據(jù)。

    利用金屬氫的活性，設(shè)計(jì)功能特異的材料，在對(duì)污染物吸附、富集和降解時(shí)的雙氫鍵產(chǎn)生的氫氣可作為新的能源被再次利用，符合“綠色化學(xué)”中原子經(jīng)濟(jì)性和減少污染的理念，有利于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。