Der Begriff Chip besitzt in den Materialwissenschaften zwei zentral unterschiedliche, aber materialrelevante Bedeutungen: (1) Bearbeitungsspäne (chips) als abgetrennte Werkstoffvolumina bei spanenden Fertigungsverfahren und (2) mikro- bzw. nano­strukturierte Festkörperplattformen, wie mikroelektronische und neuromorphe Chips oder „Gehirn-auf-einem-Chip“-Systeme.

Bearbeitungsspäne entstehen bei Verfahren wie Drehen, Fräsen oder Bohren, wenn spanend Material aus dem Werkstück herausgetrennt wird. Ihre Morphologie (Fließspan, Scherspan, Reißspan), Größe, Segmentierung und Oberflächenoxidation liefern Informationen über Werkstoffzustand, lokale Temperatur, Deformations- und Versagensmechanismen in der Scherzone. Insbesondere bei zähen Legierungen (z. B. Aluminiumspänen aus Al-Legierungen oder austenitischen Stählen) erlauben Spanuntersuchungen Rückschlüsse auf Adhäsions- und Diffusionsverschleiß der Werkzeuge sowie auf optimierte Schneidengeometrien und Kühlschmierstrategien.

Mikroelektronische und neuromorphe Chips sind strukturierte Substrate (typischerweise Si, SiGe, GaN oder SOI), die mittels Dünnfilmabscheidung, Lithographie und Ätzprozessen funktionale Schichten und Bauelemente integrieren. Werkstoffwissenschaftlich relevant sind Defektdichte, Grenzflächenchemie, mechanische Spannungszustände und Zuverlässigkeitsphänomene (Elektromigration, thermomechanische Ermüdung). Neuromorphe Chips emulieren synaptische Funktionalität, häufig unter Einsatz neuartiger Widerstands- oder Phasenwechselmaterialien.

Gehirn-auf-einem-Chip-Plattformen kombinieren Mikrofluidik mit biokompatiblen Substraten, um neuronale Gewebe in vitro zu kultivieren. Hier stehen Oberflächenchemie, mechanische Eigenschaften und Diffusionsbarrieren im Fokus, da sie Zelladhäsion, Differenzierung und Signalübertragung steuern.

In beiden Bedeutungen ist „Chip“ somit eng mit Gefüge, Grenzflächen, thermomechanischen Bedingungen und funktioneller Zuverlässigkeit verknüpft.