يقدم قسم علوم وهندسة المواد درجات الدكتوراه في الفلسفة (PhD)، وماجستير العلوم (MS)، وماجستير الهندسة (MEng) في علوم وهندسة المواد (MSE). يتألف برنامج الدكتوراه في المقام الأول من المجالات الفرعية للمعادن والبوليمرات والسيراميك، إلى جانب المواد المركبة والمواد الإلكترونية والضوئية والحيوية والوظيفية. تتنوع مجالات التركيز البحثية لبرنامج MSE بما في ذلك التصنيع الإضافي؛ سبائك عالية الحرارة وخفيفة الوزن. سبائك ذاكرة الشكل؛ الأغشية الرقيقة الوظيفية، والمواد المغناطيسية، وهياكل البوليمر وخصائص الواجهة البينية، ونظرية التشتت والتجارب؛ إجراء البوليمرات والمواد المركبة. المواد الحيوية. والمواد النانوية والضوئيات النانوية، وأنابيب الكربون النانوية والجرافين، والمواد الذكية؛ مادة ناعمة مواد الطاقة، والطب الحيوي النانوي.
تتناول الأبحاث المتعلقة بعلوم وهندسة المعادن والسيراميك مجموعة واسعة من قضايا المواد الأساسية المتعلقة بتحولات الطور وتطور البنية الدقيقة والخواص الميكانيكية، بما في ذلك التعب والزحف والكسر والتآكل وكيفية تأثرها بالمعالجة. تشمل بعض الأمثلة على مجالات البحث صناعة السبائك في الطور الغازي وحركية تلبيد المواد المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد؛ المراقبة في الموقع لآليات التحسس والتكسير البيئي لسبائك الألومنيوم؛ تأثيرات المعالجة السطحية الميكانيكية المتقدمة على الخواص الميكانيكية والتآكل وتكسير التآكل الإجهادي للسبائك خفيفة الوزن ودرجة الحرارة العالية والنووية؛ تصميم السبائك للبيئات القاسية؛ والنمذجة الديناميكية الحرارية والحسابية. تعد معالجة المعادن والسيراميك بمثابة تركيز مهم آخر لأبحاث المواد مثل تعدين المساحيق وتلبد السيراميك وترسيب الأغشية الرقيقة والتصلب وعمليات التصنيع المضافة مثل دمج طبقة مسحوق الليزر.
تتركز أبحاث المواد البوليمرية بشكل أساسي في مجالات التركيب والمعالجة والبنية وتوصيف الخصائص. يتم دراسة وتطوير المواد البوليمرية الوظيفية المتقدمة ذات التسلسل الهرمي الهيكلي للدراسات الأساسية وتطبيقها في الظروف القاسية: الضغط العالي ودرجة الحرارة والتآكل والضغوط الديناميكية. تعرض المواد المنظمة هرميًا عادةً كيانات عنصرية ذات أبعاد هيكلية مختلفة، ومقاييس طول مميزة، وخصائص فريدة، وتتكون من واجهات جسيمات متناهية الصغر مع معادن/سيراميك، ومواد ناعمة، وخلايا بيولوجية. تُستخدم أيضًا المعالجة الجديدة للمواد النانوية لإنشاء مواد مركبة جديدة ذات خصائص محسنة.