随着材料科学、生命科学和生物技术的发展，使得人类在分子水平上去认识材料和机体间的相互作用，构建生物结构和功能，使传统的无生命的材料通过参与生命组织的活动，成为有生命组织的一部分。生物医用材料科学将成为人类进入“生物技术世纪”的重要基础。
生物医用材料是生物医学工程学重要研究领域之一，目前较活跃的研究内容有用于人工心脏、人工血管和人工心脏瓣膜的高抗凝血材料；用于人工骨、人工关节、人工种植牙的生物陶瓷和玻璃；用于骨科修补及矫形外科的钛及其合金；用于局部控制释放的药物载体的高分子材料；用于替代外科手术的缝合及活组织结合的生物粘合剂，以及血液净化材料等。
纳米技术的兴起更为材料的发展注入了新的活力。通常意义上的纳米材料指的是颗粒尺寸为1～100nm的粒子组成的新型材料。由于它的尺寸小、比表面大及量子尺寸效应，使之具有常规粗晶材料不具备的特殊性能，在光吸收、敏感、催化及其他功能特性等方面展现出引人注目的应用前景。纳米技术与生物材料的结合便产生了纳米生物材料。据报道，我国一种全新的骨置换材料将取代现在冰冷的金属和脆弱的塑料等材质，用几乎可以以假乱真的效果为病人送去福音，这就是纳米人工骨。纳米人工骨是用“纳米复合生物活性材料”制成的，目前这一技术在全世界首屈一指，其成果已通过我国863项目验收。专家认为，这种纳米材料在生物活性、柔韧性以及强度等方面都和人体组织接近，今后将在颅骨、脊椎骨、颌骨、肋骨、髂骨、关节及喉管支架、穿皮器件与修复领域有着十分广阔的应用天地。目前这种材料正被研究用于制作人工眼球，并且有了良好的开端。经动物实验证实，这种用纳米生物活性材料制成的可动眼球外壳，完全能和组织相容，并能与肌肉血管紧密地生长在一起。与这种材料相比，用陶瓷生物材料制作的可动眼球外壳太脆，金属材料又太硬了，可以肯定，纳米眼球已具有很好的可动功能，如果仅用于美容，这种眼球已相当成熟了，但医学家还有更高的追求，他们正在为达到可视的境界而不懈努力。
对生物材料的需求刺激了生物材料的发展，作为世界人口最多的国家，中国已进入老龄化国家行列，生物材料的市场潜力十分巨大。专家认为，我国是生物材料和器械的需求大国，775万肢残患者和每年新增的300万骨损伤患者需要大量骨修复材料，2000万心血管病患者每年需要24套人工心瓣膜，2亿至3亿肝炎患者每年需要30万个人工肝，肾衰患者每年需要12万个肾透析器。生活节奏的加快、活动空间的拓展，使创伤问题日益突出，我国创伤住院年增长率达7.2%，高居住院人数第二位，其中80%需用生物医学材料治疗。
在亚洲，肿瘤是死亡的主要原因之一；在西方国家，第一杀手则为心血管系统疾病。近年来创伤又成为威胁人类健康的一个主要因素；随着人们生活质量的提高，整形、美容正在兴起；计划生育对生物医学材料市场的需求正在增长。生物医学材料中，心脏和血管系统修复材料将保持高速增长，随后为矫形植入器械和材料，预计2005年后者比1999年增长了26%；人造皮肤、组织粘合剂、防组织粘连剂等的年增长率达到45%左右。由此可见，生物材料在中国大有潜力，也急需越来越多的人投入到生物材料的研究中。
生物医学材料是在多门学科的共同合作、互相渗透、互相借鉴，突破旧有学科的狭小范围而开创的一门新学科。中国科学院金属研究所院士师昌绪认为，为了满足时代的要求及推动时代的发展，材料科学大有作为，其中生物材料最有发展前景。这门学科——作为材料科学的一个重要分支，它对于促进人类的文明发展，对于探索人类生命的秘密，对于保障人类的健康与长寿，必将做出极大的贡献。
涂层材料
涂层，又称为薄膜。涂层是指加涂（镀）在材料或者物体表面的薄层物质。涂层是提高和改善材料性能最经济、最有效的方法之一，它具有“依赖于基材”和“薄”的概念。涂层可以分为有机涂层和无机涂层两大类。油漆是一种典型的有机涂层，而高楼大厦的幕墙玻璃加镀的反光薄膜则是一种无机涂层。
涂层的作用主要有两方面，其一，它可以提高和改善原有材料的性能，如在工件上加涂高温抗氧化涂层后，可以使工件的使用温度提高，使用寿命延长；其二，涂层可以给予基材新的功能，如绝缘材料加导电涂层后，不导电的材料变得导电了。
涂层的品种很多，如手表加涂层后，使变得金光闪闪；建筑物玻璃加反光涂层后，可以节约能源而且使建筑物更加漂亮、壮观；战斗机外表加隐身涂层后，使雷达无法“看见”它；甚至金属表面加涂层做成人工骨，使金属与人的机体更融洽，人工骨使用时间更长。
涂层的制备方法也是多种多样，最常用的有如下方法：物理气相沉积是在真空条件下，用通电加热、电子枪或溅射的方法将金属或无机非金属材料沉积到基材上；化学气相沉积是在低压、加热条件下，气态物质产生化学反应或者气态物质与基材表面起反应而生成固体涂层；化学和电化学沉积是通过化学反应或者电镀、阳极氧化等方法在金属表面生成涂层；喷涂和刷漆工艺是在常温或高温下，用喷枪将涂料喷到物体表面或用毛刷将涂料刷在物体表面形成涂层。
一、卫星热控涂层
卫星热控涂层就像给卫星“穿上”了一件多功能的“衣服”，当太阳晒到卫星，卫星温度升高时，“衣服”可反射或辐射掉大部分太阳能。当卫星晒不到太阳要变到极冷时，又能保证卫星不会“冻坏”。我国第一颗人造卫星“东方红一号”，它的外表全部布满了亮晶晶的铝阳极氧化高反射热控涂层。当然，由于空间环境复杂和卫星飞行任务不同，需要各种各样的具有特殊性能的各种热控涂层。
二、高温抗氧化涂层
像钨、钼、钽、铌、钒、铬等金属可以耐很高的温度，在航空、航天、军事上有很高的价值，但它们有一个弱点，在高温下碰到氧气，会形成多孔、疏松的氧化物。如果在这些金属表面加涂一层抗氧化涂层，涂层可以在高温下隔离氧气、保护金属，这些金属的使用寿命可大大延长。这种涂层在飞机、火箭、卫星发动机喷管上特别有用处。
三、电变色涂层
电变色涂层是一种很奇特的涂层，人们通常把它称为“灵巧窗”涂层。电变色涂层本身是一种透明涂层，加涂在玻璃表面上，通电后这种涂层会变色，变成蓝色、灰色等颜色。当反方向再通电时它又会恢复到透明。如果用于窗户上，如同安装了一个“窗帘”。根据需要，可以开关“窗帘”，达到节约能源、调节室内工作环境的作用。
四、耐磨涂层
世界上的机器几乎都离不开转动、移动部件，如汽车轮子，飞机发动机，石油工业中的柱塞，手表的齿轮等等，这些部件天长日久的转动，很容易磨损，一旦磨损，机器则不能正常工作。在这些部件表面可以用电镀、热喷涂、化学气相沉积等方法加涂耐磨涂层，耐磨涂层将会大大延长这些部件的运动寿命。
五、光谱选择性涂层
太阳供给我们地球无穷无尽的能源，但这些能源分摊到单位面积上很“薄”，所以在利用这些太阳能时，对这些“薄”的能源要尽可能收集得多，而又要“丢失”得少。收集多即太阳吸收比高，“丢失”少即红外发射率低。太阳吸收比高、红外发射率低的涂层称之为太阳光谱选择性涂层。光谱选择性涂层在太阳能热水器、太阳能集热器等方面都广泛应用。几种性能优异的光谱选择性能，它们在可见和近红外区，反射率低即吸收比高，而在中、远红外区反射率高即发射率低。
实际上，无机涂层还有很多种，如隐身涂层，导电涂层，远红外辐射涂层，生物涂层，超硬涂层等等。这些涂层在人们的生活、生产中都起到重要的作用，各种各样的涂层把世界装扮得多姿多彩。
