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材料科學
材料科學是研究固態材料結構、性質、加工與性能的學科，橋接原子尺度的量子物理與宏觀工程，推動能源、醫學與通訊領域的進步。
概觀
其基礎原理是結構-性質關係：晶體結構、晶粒邊界、缺陷濃度與聚合物鏈架構，決定了材料是強韌還是脆性、導電還是絕緣、透明還是不透明。超導體的發現、高強度鋼的開發，以及用於微電子學的矽半導體設計，均源自材料研究。
為什麼重要
材料科學對現代技術基礎設施不可或缺，並透過生物材料深刻影響醫學：可植入裝置必須具備生物相容性、耐腐蝕性，並在力學上與周邊組織匹配，而藥物遞送系統與組織工程支架則需要在多個長度尺度上精密設計的材料。稀土元素用於電池與電子產品的需求，同時重塑了全球供應鏈與資源地緣政治。