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简介 材料科学是一门探索材料特性、结构和行为的跨学科领域，在历史上，它在塑造技术进步和推动经济增长方面发挥了关键作用 (Mittemeijer, 2010; Yu, 2022)。从古代发现火和发展金属加工技术到当今先进的纳米技术和先进材料，我们操纵和设计材料的能力不断推动着各个行业的创新。材料科学是技术进步的基石，它能够创造出具有定制特性的新材料，以满足特定的应用需求。这导致了突破性技术的发展，这些技术彻底改变了电子、医疗保健、交通、能源和制造业等行业。通过了解原子和分子水平上材料的基本结构，科学家和工程师为优化性能、提高耐用性和实现可持续性开辟了前所未有的机会。近几十年来，材料科学的前沿出现了两个相互关联的领域：纳米技术和先进材料 (Chaikittisilp, Yamauchi, & Ariga, 2022)。这些领域因其重塑行业、开辟新的可能性和产生重大经济影响的潜力而备受关注。纳米技术涉及在纳米尺度上操纵和控制物质，通常在纳米（十亿分之一米）的数量级（Hulla、Sahu 和 Hayes，2015 年）。该领域的灵感来自材料在如此微小的尺寸下的独特属性和行为。纳米技术提供了对材料物理、化学和生物特性的前所未有的控制，为曾经被认为是科幻小说的创新铺平了道路（Scott、Ewim 和 Eloka-Eboka，2022 年）。纳米技术的潜力在于它能够创造出具有违背传统理解的特性的材料。例如，由于量子效应，纳米粒子可以表现出增强的电导率、改进的机械强度，甚至新的光学特性。这使得高效电子设备、超灵敏传感器、先进的药物输送系统等的开发成为可能（Ramrakhiani，2012 年）。纳米技术还有助于制造具有大表面积的材料，从而实现有望用于可再生能源应用和环境修复的催化反应（Fulekar、Pathak 和 Kale，2014 年；Mauter 和 Elimelech，2008 年；Otto、Floyd 和 Bajpai，2008 年；Rickerby 和 Morrison，2007 年）。另一方面，先进材料涵盖了各种各样的材料，这些材料经过精心设计，具有传统材料无法比拟的特定特性。这些特性可能包括增强的强度、柔韧性、导热性或耐腐蚀性。先进材料旨在在预期应用中表现出色，有助于延长产品寿命、降低维护成本并提高整体性能。先进材料发展的关键驱动因素之一是对解决当代挑战的解决方案的需求（Çam & Koçak，1998 年；Interrante & Hampden-Smith，1997 年；H. Li、Wang、Chen 和 Huang，2009 年；Liu、Li、Ma 和 Cheng，2010 年；Wessel，
材料科学的经济影响和创新：...
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