隨著國民經濟的迅速發展以及材料科學和化學科學領域的不斷進展，作為新興學科的材料化學發展日新月異。材料化學既是材料科學的一個重要分支，又是化學學科的一個組成部分，具有明顯的交叉學科、邊緣學科的性質。
材料化學在生物領域中的應用
材料化學和醫藥學多年來協調努力，并取得了巨大的進步。材料可植入人體作為器官湖組織的修補或替代品，但材料進入人體內，就有可能涉及生物過程和反應，引起不良反應。為此，必須從結構和組成上對材料進行改性，使其具備良好的生物相容性。通過材料化學與生物學的配合，研發出特殊用途的金屬合金和聚合物涂層，以保護人體組織不與人工骨頭置換體或其他植入物相排斥。現在，已經有很多生物醫用材料可以植入人體并保持多年無不良影響。此外，材料化學對于生物應用中的分離技術也產生了顯著影響，如人造腎臟、血液氧合器、靜脈過濾器以及診斷化驗等。生物相容高分子材料已在藥物、蛋白質及基因的控制釋放方面獲得應用。現在，人們正進行大量的研究，以開發用于醫學診斷的新材料。將來，材料化學的研究可能會涉及原位藥物生成、類細胞系統等。可以肯定，得益于材料化學最新進展的新型傳感器將會對人類健康產生極大的幫助。
材料化學在電子信息領域的應用
先進的計算機、信息和通信技術離不開相關的材料和成型工藝，而化學在其中起了巨大的作用。現代芯片制造設施基本上是一個化學工廠，在這個工廠里，通過使用化學過程，如光制抗蝕劑、化學氣象沉積法、等離子體刻蝕，簡單的分子物質轉化成具有特定電子功能的復雜三維復合材料。兩個令人振奮的未來方向是電子及光學有機材料的相互滲透，以及通過光子晶格對光進行模擬操控，就如我們現在對電子操控那樣。材料化學將會激活一個新領域的發展，一個可能的例子就是光子電路和光計算的產生。
材料化學在環境和能源領域的應用
基本化學研究創造了基礎,使關鍵技術能夠造福于大眾的健康和生活水準。為了既提高生活質量又能同時改善環境質量,必須通過多方面進行努力,其中包括材料化學。隨著世界人口的持續增長和生活水平的提高,發展中國家對環境的關心也在不斷增長。為了減少對日漸萎縮的資源的使用,一個關鍵的挑戰就是開發新的技術,以發展低資源消耗的清潔能源。在發展光伏電池、太陽能電池、燃料電池的過程中，材料化學起了關鍵作用。
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