生物医学材料按照组成和性质分为医用金属和合金、医用高分子材料、生物陶瓷以及它们结合而成的生物医学复合材料。经过处理的天然组织，由于其来源特殊，另成一类生物衍生材料。根据在生物环境中发生的生物化学反应水平，可分为近于惰性的、生物活性的以及可生物降解和吸收的材料。还可根据临床用途，分为骨、关节、肌腱等骨骼——肌肉系统修复和替换材料；皮肤、乳房、食道、呼吸道、膀胱等软组织材料；人工心瓣膜、血管、心血管内插管等医用膜材料；组织粘合剂和缝线材料；药物释放载体材料；临床诊断及生物传感器材料及齿科材料等。生物医学材料事关人们健康，生产和使用都必须遵守国际标准化组织或中国国家标准，严格地进行安全性、可靠性评价并认可之后，才能投入使用。
32.防低频噪音的合成材料
研究证明，诸如直升机旋翼叶片发出的嗡嗡的低频噪音不只令人烦燥，还能使人的血压增高、加快疲劳。
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。海军航空航天医学研究实验室科学和技术负责人、海军上尉鲍勃·海因说，他们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。”
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100％。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。声波在不同材料交汇的地方失去能量，但是这样的薄片层无法用于制造耳套。
托马斯说：“我们想知道，是否能用非常小的非常不同的粒子阻隔噪音，因为声音需要分子碰撞才能行进。”
试验结果是肯定的，但是他们做了41次试验才找到高阻抗和低阻抗粒子的正确比例。托马斯说：“这个比例非常独特，如果出现百分之几的偏差，就会失去阻隔噪音的效果。”
为了在诸如飞机制造等高强度合成材料领域应用这项技术，该实验室还向佛罗里达大学和佛罗里达农业和机械大学求助。托马斯说，一家化学公司希望试验用这种材料制造凯夫拉尔等纤维。
库什曼还同马里兰州罗克维尔智能自动设备公司的研究人员合作，研制一种供海军士兵在嘈杂环境中使用的头盔。这种头盔由阻隔噪音的耳套和通过数字形式消除背景噪音的麦克风组成。
托马斯说，彭萨科拉海军实验室已经投入近200万美元开发这项技术，如果他们开发的薄片材料获得成功，投入的资金可以在几个月内通过向生产商收取特许使用费的方式收回。
33.物美价廉的新型稀土永磁材料
我们生活的地球是一个大磁场。磁，在我们的生产生活中有许多神奇的妙用，其中之一便是永磁材料。它们一旦在磁场中被充磁后，如撤出外磁，材料可以保留很强的磁性，而且不易被退磁。这样，这些永磁材料做成永磁体后，它们的外部空间又形成一恒定的工作磁场，可以用来进行粒子加速、自动控制、核磁共振……利用永磁体的磁场方便地进行能量转换，岂不是“无本万利”？
但世上没有无本的生意，永磁材料之本在于其三大特殊性能：高剩磁、高矫顽力和最大磁能积。早期生产和使用的以碳钢为代表的淬火马氏体钢，矫顽力和最大磁能积都很低，不能令人满意。30年代以后，铝镍钴系永磁合金以其优异的性能在很长时间内在永磁材料中占了统治地位，但由于含有稀缺物质镍和钴，成本很高。20世纪50年代，铁氧体永磁材料投入工业生产。20世纪70年代以来，以钐钴合金和钕铁硼合金为代表的稀土永磁合金的先后诞生在全世界掀起了研究和探索新型永磁材料的高潮，促进了材料的飞速发展。这类材料以及用它们和橡胶、塑料等混合制成的粘结磁体具有很大的经济利益和应用潜力。
稀土永磁材料指的是应用稀土元素铈、锗、钕、钐等和过渡族元素铁、钴等组成的金属间化合物材料。第一代和第二代稀土永磁材料属于钐钴系稀土永磁材料，由于原料缺乏、价格昂贵，人们又开始着手研究新型的永磁材料。1983年日本住友特殊金属公司和美国通用汽车公司几乎同时宣布，研制成功一种磁性能最强的新型永磁材料一钕铁硼合金，第三代稀土永磁材料刚一问世便轰动了世界。其突出优点在于最大磁能积高达303千焦/立方米，相当于铝镍钴系永磁合金的5～6倍。这种新材料被广泛用于制造汽车电机、传感器、磁推轴承、核磁共振成像仪、电子钟表和磁选机等。目前，科学家们正在积极探索，继续寻找第四代新型稀土永磁材料，以期进一步降低成本、提高性能。主要探索对象是在稀土铁合金中添加第三种或第四种元素。
世上并无一本万利、十全十美之事，性能和成本似乎永远处在不可调和的矛盾之中。但是，人类不会满足于这种安排，继续寻找“物美价廉”新材料的理想不断推动着技术文明的进步。
34.寻找反物质的钕铁硼永磁材料
美国东部时问1998年6月2日18时10分，伴随着火箭震耳欲聋的轰鸣，“发现号”航天飞机在万众瞩目下腾空而起，直刺苍穹。“发现号”这一次携带了去太空探寻反物质和暗物质的宇宙探测器“阿尔法磁谱仪”，它带回的信息可能使人类更加接近破解宇宙形成之谜！
宇宙中是否存在反物质是一个重大科学命题，根据目前公认的大爆炸学说，宇宙是由约150亿年前的大爆炸形成的，大爆炸应产生同等数量的物质和反物质，组成我们周围世界的是物质，而反物质在哪里呢？
当今天体物理和宇宙论的另一难题是探寻暗物质。天文学上把宇宙中用光学方法看不到的物质称作暗物质，其特征是既不发光，也不与光作用，只存在万有引力。最近，天文学观察和研究发现暗物质在宇宙中大约占90％。这些暗物质究竟是什么？众说纷纭。
因此，找到一种探测反物质和暗物质的方法就显得特别重要！于是，“阿尔法磁谱仪”应运而生。“阿尔法磁谱仪”实验由华裔美国科学家、诺贝尔奖获得者丁肇中教授所领导，美国、中国、德国等10多个国家和地区的许多科学家参加了研究与设计工作。其核心部件是一块外径1.6米、内径1.2米、重2吨的钕铁硼环状永磁体，若使用常规磁铁，因四处弥漫的磁场的影响而无法在太空中运行，而使用超导磁体又必须在超低温下运行，也不现实，什么材料最合适呢？我国科学家倡议制作了完全符合太空运行要求的钕铁硼永磁体，装进了“阿尔法磁谱仪”，为其捕捉反物质和暗物质信息提供强大的磁力。该磁铁的成功研制展示了中国科学家的聪明才智。
阿尔法磁谱仪对反物质探测的灵敏度比现在其他实验高出4～5个数量级以上，能够精确测量太空中反质子、正电子和光子的能量分布，寻找宇宙空间中的反碳核和反氢核，并可能为寻找暗物质提供线索或答案。
“阿尔法磁谱仪”随“发现号”航天飞机遨游太空，然后一同返回地面，还将于2002年随航天飞机正式进驻阿尔法空间站3至5年，届时将对揭示宇宙的奥秘发挥巨大的推动作用，而其长远的科学价值更是不可限量。
