Um material pode ser estudado em quatro níveis de estruturas diferentes. O primeiro é o nível subatômico que estuda o átomo individualmente e o comportamento de seu núcleo e elétrons. O segundo nível é o nível atômico que estuda a interação entre vários átomos e a formação de ligações e moléculas. O terceiro nível é o microscópico que corresponde aos arranjos atômicos e moleculares e a formação de estruturas cristalinas, moleculares e amorfas e por fim o nível macroscópico relacionado ao comportamento do material em serviço.
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