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气候变化、环境污染和不可持续的生活方式是全球性挑战，需要紧急关注，以使我们的地球健康宜居。从材料科学的角度来看，使用可持续材料或所谓的先进材料来设计和制造产品可以极大地帮助克服这些挑战。先进材料可以定义为专门创造或设计以展示针对特定应用的非凡功能的材料。过去两个世纪的科学突破，特别是原子的发现、对原子级材料的理解以及量子原理，为创造新的先进材料以造福可持续世界铺平了道路。先进材料是多种材料的组合，涵盖了包括纳米级在内的广阔尺寸范围，比传统材料更复杂。这些材料具有精细的特性并被设计成有价值的产品，对于与清洁能源的收集/运输/储存、绿色计算、非侵入性医疗诊断、控制空气/水污染等相关的各种应用至关重要，因此该领域的科学研究呈指数级增长。先进材料的主要特征是可持续性：制造先进材料的原材料的一些先决条件是丰富、碳足迹最小、可回收、低成本以及职业安全和健康考虑。需要强调的是，为特定应用而开发的材料，其性能逐渐改善，几乎不可持续，不属于先进材料类别。此类材料的开发，从可视化所需性能开始，到
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