Como las ondas en el agua de un estanque, la luz y los electrones manifiestan su naturaleza ondulatoria en su interacción con materiales a escalas microscópicas. Más allá de diversos aspectos fundamentales, los cuantos de luz -fotones- y los electrones nos permiten investigar el comportamiento de la materia a escalas conmesurables con la longitud de onda de estas partículas elementales. Los centímetros que separan las crestas de agua en el estanque se convierten sin embargo en distancias similares al tamaño de una bacteria o de un átomo entre "crestas" de luz o electrones, respectivamente. Asimismo, la altísima velocidad de dichas ondas (de la tierra a la luna en poco más de un segundo) nos permite obtener películas del movimiento atómico, y también de la evolución de las propiedades mesoscópicas que emergen de dicho movimiento en nanoestructuras, donde la escala de tiempo natural se mide en femtosegundos. Las técnicas desarrolladas en este campo se han visto consolidadas en las últimas dos décadas para desarrollar métodos híbridos que utilizan simultáneamente luz y electrones a fin de avanzar en nuestra capacidad de estudiar la materia con resolución espacial, temporal y energética por debajo del nanómetro, femtosegundo y milielectronvoltio. 

En esta conferencia explicaremos los conceptos básicos que han permitido estos avances, discutiremos ejemplos de su utilidad, tanto en investigación fundamental como en aplicaciones tecnológicas, y explicaremos investigaciones en curso en los campos de microscopía electrónica, detección ultrasensible de patógenos, manipulación y síntesis de nuevos materiales y procesamiento de información cuántica, todos ellos ejemplos de vanguardia en el área emergente de control y exploración de materiales a pequeñas escalas sin precedentes.