先進材料

「先進材料」是一個寬鬆的統稱，指為嚴苛、高科技用途而非日常大量應用所開發的材料——噴射引擎、太空船、雷射、光纖、微機電感測器與醫療植入物裡的那些材料。它們不是一個獨立的鍵結類別；它們是被推到特殊性能的金屬、陶瓷、高分子或複合材料，或是為了超越單純強度的某種功能而設計出來的。

例子包括超合金（鎳基合金，在攝氏一千度以上的噴射渦輪中仍保持強度）、碳化矽與氧化鋯等先進陶瓷、碳纖維及其他高性能複合材料、純到能讓光傳過數公里的光纖玻璃、半導體與光伏材料，以及石墨烯與奈米碳管等奈米材料。生醫材料（髖關節植入物、牙科陶瓷、可分解縫線）則是為了在人體內安全運作而製。共同點在於每一種都是為某個特定、往往極端的需求而設計並加工的。

這個類別之所以存在，是因為隨著科技進步，現成的材料用到了極限——不打造專為此工作而生的材料，就飛不了更高、算不了更快、也治不了更好。先進材料通常昂貴且難以製造，所以工程師只在普通材料真的無能為力之處才動用它們，並在性能與成本之間權衡。