随着国民经济的迅速发展以及材料科学和化学科学领域的不断进展，作为新兴学科的材料化学发展日新月异。材料化学既是材料科学的一个重要分支，又是化学学科的一个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。
材料化学在生物领域中的应用
材料化学和医药学多年来协调努力，并取得了巨大的进步。材料可植入人体作为器官湖组织的修补或替代品，但材料进入人体内，就有可能涉及生物过程和反应，引起不良反应。为此，必须从结构和组成上对材料进行改性，使其具备良好的生物相容性。通过材料化学与生物学的配合，研发出特殊用途的金属合金和聚合物涂层，以保护人体组织不与人工骨头置换体或其他植入物相排斥。现在，已经有很多生物医用材料可以植入人体并保持多年无不良影响。此外，材料化学对于生物应用中的分离技术也产生了显著影响，如人造肾脏、血液氧合器、静脉过滤器以及诊断化验等。生物相容高分子材料已在药物、蛋白质及基因的控制释放方面获得应用。现在，人们正进行大量的研究，以开发用于医学诊断的新材料。将来，材料化学的研究可能会涉及原位药物生成、类细胞系统等。可以肯定，得益于材料化学最新进展的新型传感器将会对人类健康产生极大的帮助。
材料化学在电子信息领域的应用
先进的计算机、信息和通信技术离不开相关的材料和成型工艺，而化学在其中起了巨大的作用。现代芯片制造设施基本上是一个化学工厂，在这个工厂里，通过使用化学过程，如光制抗蚀剂、化学气象沉积法、等离子体刻蚀，简单的分子物质转化成具有特定电子功能的复杂三维复合材料。两个令人振奋的未来方向是电子及光学有机材料的相互渗透，以及通过光子晶格对光进行模拟操控，就如我们现在对电子操控那样。材料化学将会激活一个新领域的发展，一个可能的例子就是光子电路和光计算的产生。
材料化学在环境和能源领域的应用
基本化学研究创造了基础,使关键技术能够造福于大众的健康和生活水准。为了既提高生活质量又能同时改善环境质量,必须通过多方面进行努力,其中包括材料化学。随着世界人口的持续增长和生活水平的提高,发展中国家对环境的关心也在不断增长。为了减少对日渐萎缩的资源的使用,一个关键的挑战就是开发新的技术,以发展低资源消耗的清洁能源。在发展光伏电池、太阳能电池、燃料电池的过程中，材料化学起了关键作用。
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