材料科学と工学の概要

材料科学（Materials science）および材料工学（Materials science and engineering）は、物理学や化学などの基礎科学の知見を融合し、新しい材料やデバイスの設計、開発、および評価を行う工学の一分野です。現代の技術革新において、材料の特性を理解し制御することは、あらゆる産業の基盤となっています。

研究と技術の領域

この分野では、結晶成長、薄膜形成、焼結、鋳造、溶接といったプロセス技術から、電子顕微鏡やX線回折を用いた分析評価技術まで幅広く扱います。また、産業応用における材料生産の費用対効果の評価も重要な要素です。対象となる材料は多岐にわたり、金属、合金、半導体、セラミックス、ポリマー、複合材料などが含まれます。

新興技術と応用

現在、多くの新材料が研究・開発段階にあります。例えば、エアロゲルを用いた断熱材[1]や、グラフェンを用いた次世代の電子デバイス[2][3][4]、メタマテリアルによる光学制御[7]などが注目されています。また、半透明コンクリートのような建築材料の市場も成長が見込まれています[6]。