随着科技持续进步，我们对各个尺度的了解都在不断深入。在不同的尺度下，我们都有对应的理论和模拟仿真，宏观连续状态下的有限元仿真，介观状态下的形貌仿真，微观量子状态下的第一性原理仿真等。
跨尺度的材料模拟仿真
大题来说跨尺度仿真就是针对材料不同尺度进行模拟仿真，每一个尺度下的仿真领域和软件都有很多种，在皮米到纳米尺度主要是量子化学仿真，纳米尺度到微米尺度主要是分子动力学仿真，在毫米及以上尺度主要是有限元分析等。
量子化学（quantumchemistry）是理论化学的一个分支学科，是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互作用；分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。
有限元分析（FEA，FiniteElementAnalysis）利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟。利用简单而又相互作用的元素（即单元），就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。分子动力学是一门结合物理，数学和化学的综合技术。分子动力学是一套分子模拟方法，该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动，以在由分子体系的不同状态构成的系统中抽取样本，从而计算体系的构型积分，并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量和其他宏观性质。
以前模拟仿真工具更多在科研领域，而现在很多模拟仿真工具已经实现了工业化。对于工业中的模拟仿真要求更细更高，比如说不同相有机材料和无机材料的不同性质:在工业流程中的固体性质，熔体性质，化学稳定性等；在能源产业中，电池容量，太阳能电池效率等；在高分子领域的注塑、挤出等模拟和不同种类高分子的共混分析等。
而跨尺度的模拟仿真可以帮助我们实现不同尺度下材料的建模，厘清各个尺度间的关系，更加节约成本，验证材料设计思想，评估不同方案的差异等。
随着跨尺度仿真模拟的快速发展，以后在材料设计中，模拟将成为和实验验证一样不可或缺的工具。
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