De hecho, el desarrollo de la Humanidad se ha descrito en función de los materiales (edad de piedra, bronce, hierro, etc.) que ha utilizado y dominado a lo largo del tiempo. Simultáneamente a la explosión generalizada que la Ciencia experimentó en el siglo pasado, la Ciencia de Materiales ha aportado los nuevos materiales que han hecho la vida más fácil con nuevas tecnologías que influyen en todos los aspectos de nuestras vidas.

• Los aspectos básicos de la Física y la Química de sistemas de baja dimensionalidad, tales como: la dinámica de electrones y huecos en superficies, donde las nociones de cuasipartícula, apantallamiento y dimensionalidad son ingredientes fundamentales;  el estudio del transporte electrónico a través de contactos monoatómicos y su interpretación en términos de la valencia atómica del átomo localizado en el nanocontacto; la descripción de nuevos fenómenos relacionados con la ruptura de simetría; y el estudio de la compleja e intrigante dinámica de materiales poliméricos de baja dimensionalidad.
• El análisis de nuevas técnicas desarrolladas para asomarse al nanomundo, como la Microscopia Electrónica de Transmisión in-situ, o la familia de herramientas conocidas como Microscopias de Sonda Local que han abierto el estudio de las leyes que gobiernan la manipulación de átomos y moléculas.
• El diseño y síntesis de nuevos materiales bio-compatibles como (i) músculos artificiales basados en polímeros conductores y materiales compuestos (composites) de utilidad para implantar materiales metálicos en estructuras óseas.
• El estudio de materiales compuestos formados de partículas metálicas dispersadas dentro de una matriz cerámica y la posibilidad de usarlas como candidatos adecuados para fabricar dispositivos multifuncionales.
• La síntesis y estudio de nanopartículas y estructuras abiertas de base metal-orgánica con propiedades magnéticas, que podrán ser usadas en dispositivos de almacenamiento masivo o en sensores.
• El uso de la luz para revolucionar el mundo del procesado de la información gracias a la fabricación de circuitos nano-fotónicos integrados, basados en cristales fotónicos (los análogos ópticos de los semiconductores), o proporcionar nuevos métodos capaces de analizar in-vivo tejido celular o de diagnosticar de forma no invasiva distintas dolencias en seres humanos o animales.