如今，人类最紧迫的科学问题是材料的可用性减少。材料科学开始被更广泛地认为是科学和工程的一个具体而独特的领域，世界各地的主要技术大学都创建了专门的研究学院。
材料科学对于纳米技术、量子计算和核聚变以及骨替代材料等医疗技术的发展至关重要。材料的传统例子是金属、半导体、陶瓷和聚合物。正在开发的先进新材料包括纳米材料、生物材料等。
材料科学的基础涉及研究材料的结构，并将其与其特性联系起来。材料科学家研究材料的结构和性能之间的关系及其制造方法。他们还开发新材料并设计制造工艺。
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