Ang materyal na siyensiya: Ang mga bagay ng modernong mundo NSF ay nagbago ng siyensiya ng mga materyales mula sa mga insulated research efforts sa isang makapangyarihang siyentipikong negosyo na nagmamaneho ng pagbabago sa buong industriya at pang-araw-araw na buhay Ang bottom line - Material science ay nagsasaliksik ng istraktura at mga katangian ng mga materyales semiconductors, metal, ceramics, polymers, composites at higit pa upang maunawaan at mapabuti ang kanilang pagganap. - Mula sa mga screen ng smartphone at silicon computer chips hanggang sa artipisyal na mga joint at mga bahagi ng eroplano, ang mga materyales ay ang mga bloke ng pagbuo ng modernong teknolohiya. - Dalawang dekada ng pamumuhunan ng US National Science Foundation ay pinahusay ang mga umiiral na materyales, lumikha ng mga bagong mga materyales at mga pagbabago na nagpapatakbo ng ekonomiya ng US at pang-araw-araw na buhay. Ano ang materyal na siyensiya?Ang mga mananaliksik ay nag-aaral ng isang malawak na hanay ng mga materyales, mula sa pamilyar, tulad ng baso, beton, metal at plastik, hanggang sa mga eksotikong, tulad ng mga superconductor, biomaterial at biologically derived materials, at bagong "designer materials" na binuo isang layer ng atom sa isang pagkakataon. Bakit mahalaga ang siyensiya ng mga materyales?Ang mga pagsulong sa mga materyales ay nag-aari ng mga chip ng computer na nagbibigay-daan sa mga modernong smartphones at artificial intelligence system; artipisyal na mga joint na nag-ibalik sa pagmamaneho sa milyun-milyong tao; lightweight carbon-fiber composites na nagpapabuti sa pagganap ng eroplano at kahusayan ng gasolina; at mas malakas, mas matindi na mga tulay, gusali at iba pang kritikal na imprastraktura. Ang mga pamumuhunan ng NSF sa siyensiya ng mga materyales Sa panahon ng Cold War, lalong kinikilala ng mga tagapagtakda ng patakaran na ang mga pagsulong sa teknolohiya at pagtatanggol ay depende sa pag-unlad ng mga materyales na may mga bagong katangian. Ngunit ang pananaliksik sa mga materyales ay nakalat sa mga disiplina tulad ng kimika, pisika, engineering at metallurgy, na ginagawang mahirap na magdala ng mga pananaw ng mga larangan na ito upang malutas. Ang mga pamumuhunan ng Pederal, kabilang ang lumalagong suporta mula sa NSF, ay nakatulong upang kumonekta ang mga disciplinas na ito at ang mga modernong larangan ng mga materyales. Sa 1950s at 1960s, ang NSF ay nakabatay sa solidong pamumuhunan sa mga gawain sa mga larangan tulad ng pisika at mga estado ng polymers.Sa unang bahagi ng 1970s, ang ahensya ay naging isa sa mga pangunahing tagapagtulong ng bansa ng pananaliksik sa mga materyales sa mga unibersidad, na nangangasiwa ng pamumuno ng isang pambansang research portfolio na una ay pinumunuan ng Department of War. Sa pamamagitan ng mga patuloy na pamumuhunan sa interdisciplinary na pananaliksik sa mga materyales, kabilang ang matagal nang programa ng NSF Materials Research Science and Engineering Centers, ang suporta ng NSF ay nag-ambag sa maraming breakthrough, kabilang ang: - Ang Nobel prize-winning na pagtuklas ng mga conductive polymer plastik na maaaring magdala ng kuryente. - Ang Nobel prize-winning na pagbuo ng mga blue LED, na "nagkompleto ng puzzle" ng pulang, berde at asul na liwanag na kinakailangan upang makagawa ng puting liwanag. - Hydrogels at 3D-print na biomaterial na ginagamit para sa lenses, pangangalaga ng sugat at artipisyal na mga organo. - Antibacterial na paglubog na protektado ang mga halaman mula sa sakit at pagkalagot.