二十世紀後期，人類開始意識到環境與資源問題將成為威脅人類生存和發展的重要課題。在1988年第一屆國際材料科學研究會上開始有Green material之概念提出，1990年日本山本良一則率先提出環境相容生態材料Eco-material之名稱，1992年聯合國在巴西里約熱內盧召開了「地球高峰會議」(Earth Summit)，通過《21世紀議程》，學術界確定了“綠色材料概念”。1994年亞洲生產組織（APO）發起了“綠色生產計畫（GP）”。以日本等國家為主要倡導者，在國際上已經召開了數屆環境材料會議，強調工業生產、社會、經濟的發展都應以不破壞生態環境的保護為前提，目標在於實現“可永續發展（Sustainable development）”。生態環境材料是在人類認識到生態環境保護的重要戰略意義和世界各國紛紛趨向可永續發展道路的背景下提出來的，是未來材料科學與工程研究發展的必然趨勢。
Eco-material 的基本概念
環境相容生態材料，是由日本的山本良一於1990年最先提出，用以指那些具有最小的環境負擔和最大再生利用能力的材料，即節約資源和能源，減少和防止環境污染，容易回收利用，丟棄後易於自然降解而回歸自然的材料。環境相容生態材料的英文名稱為Eco-material，是由Environmentally Conscious Material或Ecological Material縮寫而成的，在北美和歐洲則以Environmentally Friendly Material稱之。環境相容生態材料按英文字面上意義直譯則為具有環境意識的材料或生態學材料，環境意識材料是對資源和能源消耗最少、生態影響最小、再生循環利用率最高，或可分解使用的具有優異使用性能的新型材料，如純天然材料（木材、石材等）、仿生物材料（人工骨、人工器臟等）、綠色包裝材料（綠色包裝袋、包裝容器）、生態建材（無毒裝飾材料等）；環境降解材料（生物降解塑膠等）；環境工程材料，如環境修復材料、環境淨化材料（分子篩、離子篩材料）、環境替代材料（無磷洗衣粉）等。圖1]則清處顯示環境相容生態材料之概念依據。上述這些原則，環境意識材料應該至少具備下列三項特點：
1.透過新技術開發拓展人類生活領域（Expansion of mankind’s frontiers.）：與傳統材料開發模式一致，透過增進材料基本性質與功能的新技術開發，可以拓展人類的活動範圍和環境。
2.達到生活舒適性之最佳化(Optimizability of Amenities)：透過科技發展與基礎建設之配合，可以讓人類生活環境更加繁榮、舒適。
3.尋求與地球共存共榮（Co-existability with the Ecosphere）：藉由降低有害物質使用，降低經濟發展對環境之衝擊，可以讓人類的活動範圍和外部環境盡可能協調，達到永續發展(Sustainable development )之目標。
圖2為環境相容生態材料之發展趨勢與概念之模型，藉由上述三項發展概念，分別擺置於模型之三個座標軸，去建構環境相容生態材料之發展方向。若我們進一步分析就會發覺，到目前為止的傳統結構材料主要追求的是材料的使用性能（Frontier），而忽視了其他兩種特性，尤其是環境協調性。而環境意識材料所追求的不僅僅是優異的使用性能，而且在材料的製造、使用、廢棄直到再生的整個生命周期中，必須具有與生態環境的協調共存性。除此之外還要求材料具有舒適性，需綜合具備上述三種特性的材料才是環境相容生態材料。因此所謂的環境相容生態材料，其本質上是“賦予傳統結構材料、功能材料以特別優異的環境協調性的材料，或者說是指那些直接具有淨化環境和修復等功能的材料。也就是說環境相容生態材料是具有完整環境生態系統功能的新型材料類別的總稱”。綜合上述要求Eco生態材料具體的研究發展方向重點定位如圖3所顯示，由圖3可看出Eco材料發展的重點方向如下：
A. 材料開發應朝向以減少環境的污染與負荷而可達到性質或功能上之要求。
B. 產品開發生產應朝向以消耗最少材料與能源卻可達到最大的功效為目標。
C. 產品開發應朝向以改善增加其可回收之比例為目標。
圖4則是以塑膠材料為範例其環境相容生態材料技術發展之roadmap ，由原料、設計、成型、產品組裝到使用回收，每一個程序都需要符合環境相容生態材料之概念與發展架構。
圖1. 環境相容生態材料之概念
資料來源：Fumiaki Baba/工業材料雜誌第251期
圖2. 環境相容生態材料之發展模型( Approach concept of Ecomaterials)
資料來源：K. Yagi and K. Halada /工業材料雜誌第251期
圖3. 環境相容生態材料技術發展之重點定位
資料來源：K. Yagi and K. Halada /工業材料雜誌第251期
圖4. Eco-material技術發展之範例(塑膠材料)
資料來源：Fumiaki Baba/工業材料雜誌第251期
國際Eco-materials的發展
環境相容生態材料是在人類意識到生態環境保護的重要策略意義和世界各國一致走向永續發展方向之背景下提出來的，是目前國際上材料研究發展的必然趨勢。目前環境相容生態材料研究熱點和發展方向包括高分子聚合物（塑膠材料）的設計(參考圖4)、材料環境協調性評價的理論體系、降低材料環境負荷的新工藝、新技術和新方法等。新概念從理論上反思和總結了人類在社會發展過程中所開發的材料的合理性和科學性，將地球生態環境引入了材料科學之發展。生態環境材料學將材料的開採、製備、加工、使用和再生過程與生態環境問題納入一個系統，力求兩者相互協調、相互促進。
環境材料研究是許多學科領域相互交叉的研究，其主要研究內容是開發高性能、低能耗、低污染的新材料，並對現有的傳統材料進行環境協調性的改善。未來的生態環境材料因為具有可循環再生性的特點，所以廢棄材料的有效、合理再利用也將成為未來材料研究開發的熱門項目。而且，材料架構功能一體化將會成為環境生態材料發展的一個方向。顯然環境生態材料的特點是消耗的資源和能源少，對生態和環境污染小，再生利用率高，而且從材料製造、使用、廢棄直到再生循環利用的整個壽命過程，都會與生態環境相協調。圖5為 國際間有關Eco材料之發展概念與評估方法演進歷程，其主要針對1970年至2000年間聯合國、歐洲、北美與日本等國家為統計整理對象。由圖4發展歷程可看出90年代是百花齊放的時期，國際間提出相當多的方法與概念，2000年以後則國際間有關Eco材料之發展概念與評估方法逐漸有共識而趨於一致，其中最重要在於永續發展與管理之概念提出(Sustainable Development & Management)。
圖5. 國際間有關Eco材料之發展概念與評估方法演進歷程(1970-2000)
資料來源：Masao DOYAMA /工業材料雜誌第251期
★詳全文：https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=6436