Les objets qui nous entourent sont constitués de différents matériaux qui eux à leur tour sont constitués de différentes matières. Le mot « matière » désigne une substance qui a une masse (la lumière n’est pas de la matière) et le mot « matériau » est utilisé pour dire de quelle substance est constitué un objet dans un contexte de fabrication ou d’utilisation : le bois est un matériau dans lequel peut être réalisée une chaise et l’argent est le matériau dans lequel peuvent être réalisés les bijoux. Les matériaux sont soit une matière première c’est-à-dire des matériaux que l’on trouve dans la nature (bois, charbon…) soit qui ont subi une première transformation sur le lieu de production (la laine). On ne désignera donc pas du plastique comme une matière première pouvant être utilisée pour réaliser une boîte, mais comme un matériau.
[photo d’objets : chaise en bois, bijou en argent]
Le contexte détermine donc la distinction entre matière et matériau : lorsqu’il s’agira de faire une épée, le métal sera un matériau ; lorsqu’il s’agira d’étudier sa consommation par la corrosion, il sera de la matière métallique.
Chaque matière, en plus d’avoir une masse, possède un ensemble de propriétés caractéristiques qui ne dépendent ni de la forme, ni de la taille, ni de la couleur etc. de l’objet. Quelles sont ces propriétés de la matière ? Allons comparer un chaudron en cuivre, un fil de cuivre pour le réseau téléphonique et un bijou en cuivre. Ils ont une masse très différente, une forme très différente mais ils vont avoir tous une nuance cuivrée et une brillance métallique, ils vont tous avoir la même masse volumique, vont tous se fondre à la même température de fusion, vont tous avoir une bonne formabilité et des modules mécaniques typiques, ils vont tous se dissoudre dans l’acide sulfurique concentré mais ne seront pas endommagés dans un acide chlorhydrique dilué… Si on parle du sel, on le reconnaîtra aussi bien dans la soupe que dans les cristaux ou dans les piliers du sel par un goût spécifique, l’ammoniaque par une odeur spécifique… Ceci veut dire que la matière a des propriétés chimiques, physiques et mécaniques.
Pourquoi des objets très différents ont des propriétés caractéristiques ? Ceci est une conséquence de leur composition chimique donnée par des éléments chimiques constituant la matière et de leur organisation interne – leur structure à des échelles différentes : leur structure atomique (<10-10 m ou A), moléculaire (10-9 m ou nanométrique), et leur microstructure (10-6 m à 10-3 m – du micrométrique au millimétrique).