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材料工学（ざいりょうこうがく、英語：materials science and engineering）または材料科学（ざいりょうかがく、英語：materials science、マテリアルサイエンス）は、工学の一分野であり、物理学、化学等の知識を融合して新しい材料（素材）やデバイスの設計と開発、そして評価をおこなう学問である。
プロセス技術（結晶の成長、薄膜化、焼結、鋳造、鍛造、圧延、溶接、イオン注入、ガラス形成など）、分析評価技術（電子顕微鏡、X線回折、熱量計測など）および産業上の材料生産での費用対利潤の評価などを扱う。 材料工学という名は比較的新しいものであり、1990年代以降各大学で学科が出来始めた。以前は鉄鋼、金属、ポリマー、セラミックなどそれぞれの材料ごとに分かれていたが、現代の材料の重要性などにより材料の専門家が必要という背景がある。材料工学はいわば全ての工学分野の基盤であり、ある意味材料工学なくして工学自体が存在できないという位重要な分野である。日本は昔から半導体の研究や、白川英樹による導電性ポリアセチレンの発見、飯島澄男のカーボンナノチューブの発見など世界有数の材料工学国である。 材料・技術進歩状況疎外されえる技術可能な応用
歴史
材料の種類
イオン結晶（ionic crystals）
共有結晶（covalent crystals）
金属（metals）
合金（alloy,intermetallics）鉄鋼材料のウェイトが大きい
半導体（semiconductors）
重合体（polymers）
合成材料（composite materials）
ガラス材料（vitreous materials）
材料工学のトピック
無機材料工学
材料強度学
材料力学
超伝導体
太陽電池
液晶
光ファイバー
関連分野
物理学
固体物理学
凝縮系物理学
応用物理学
化学
物理化学
化学工学
新興技術
エアロゲル仮説階段[1]伝統的な断熱材、ガラス断熱ガラス、高熱・極寒用途向けスリーブ
アモルファス金属試験中ケブラー装甲
導電性高分子試験中導体より軽量で安価なワイヤー、帯電防止素材、有機太陽電池
フェムトテクノロジー
フラーレン試験中合成ダイヤモンドやカーボンナノチューブプログラマブルマター
グラフェン試験中[2][3]シリコンベースの集積回路より高い強度と重量比を持つ部品など[4]
高温超伝導早期 [5]銅線、半導体集積回路損失のない導体、摩擦のないベアリング、磁気浮上, 超伝導電力貯蔵システム, 電気自動車
半透明コンクリート[6]早期クラス超高層ビルの建設
メタマテリアル試験中[7]伝統的な光学材料顕微鏡, カメラ, 遮蔽装置
著名な材料工学研究機関
アメリカ
アリゾナ大学
フロリダ大学
ノースウェスタン大学
マサチューセッツ工科大学
スウェーデン
チャルマース工科大学
日本
東京大学
京都大学
東北大学 - 金属材料研究所を有し、鉄鋼材料に始まり先端材料まで幅広い研究を行っている。
物質・材料研究機構 - 理化学研究所、産業技術総合研究所とともに、特定国立研究開発法人に指定されている。
関連学会
応用物理学会
軽金属学会
日本金属学会
日本材料科学会
日本材料学会
日本セラミックス協会
日本MRS
参考資料^ “Sto AG, Cabot Create Aerogel Insulation”. Construction Digital. (2011年11月15日). ⇒オリジナルの2011年12月31日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20111231012849/http://www.constructiondigital.com/innovations/sto-ag-cabot-create-aerogel-insulation 2011年11月18日閲覧。
^ ⇒“Is graphene a miracle material?”. BBC Click. (2011年5月21日). ⇒http://news.bbc.co.uk/1/hi/programmes/click_online/9491789.stm 2011年11月18日閲覧。
^ “Could graphene be the new silicon?”. The Guardian. (2011年11月13日). オリジナルの2013年9月2日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20130902031129/http://www.theguardian.com/science/2011/nov/13/graphene-research-novoselov-geim-manchester 2011年11月18日閲覧。
^ “Applications of Graphene under Development”. understandingnano.com. 2014年9月21日時点の ⇒オリジナルよりアーカイブ。2014年9月21日閲覧。
^ ⇒“The 'new age' of super materials”. BBC News. (2007年3月5日). ⇒http://news.bbc.co.uk/1/hi/6412057.stm 2011年4月27日閲覧。
^ “半透明のコンクリート市場は、2027年まで39.9％のCAGRで目覚ましい成長が見込まれています”. プレスリリース・ニュースリリース配信シェアNo.1｜PR TIMES (2021年1月29日). 2023年7月15日閲覧。
^ “Strides in Materials, but No Invisibility Cloak”. The New York Times. (2010年11月8日). オリジナルの2017年7月1日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20170701040901/http://www.nytimes.com/2010/11/09/science/09meta.html?_r=1 2011年4月21日閲覧。
表
話
編
歴
工学・エンジニアリング分野
建設工学
測量学
リモートセンシング（GIS、GPS）
建築工学
土木工学
耐震工学
地震工学
地盤工学(土質力学)
基礎工学
振動環境工学
岩盤工学
土壌汚染学、地下水汚染学
河海工学
河川工学
海岸工学
治水工学
水理学
水資源工学（ダム）
電力土木工学
鉱山学
防災工学
海洋土木工学
水産土木工学
砂防学
土木材料工学
舗装工学
コンクリート工学
構造工学
橋梁工学
港湾工学
空港工学
道路工学
市民工学
海洋工学
津波工学
船舶工学
水産工学
海上交通工学
理論造船学
都市工学
都市環境工学
環境都市工学
都市交通工学
都市鉄道工学
衛生工学(英語)
衛生工学/上水道（供給システム）/下水道（中水道、工業用水道)／水道工学
都市計画学
都市社会工学
建築環境工学?
空気調和工学
緑化工学
機械工学
人間工学
人間情報工学
信頼性工学
音響工学(英語)
音響工学
音響学
建築音響工学
電気音響工学