Lo stato solido. Legame chimico e struttura, tipi di materiali e proprietà, materiali monocristallini, policristallini-ceramici, amorfi-densi, amorfi-dispersi, superfici, monofasici e compositi.
Metodi di preparazione. Crescita di cristalli singoli, fabbricazione di strati sottili, litografia, sintesi sol-gel, reazioni allo stato solido, trattamento della superficie.
Materiali per proprietà chimiche. Scambiatori ionici per l'addolcimento dell'acqua e l'eliminazione di scorie radioattive, conduttori ionici e misti per batterie di alta densità energetica e celle a combustibile, membrane semipermeabili per la dissalazione dell'acqua di mare e altri processi di separazione chimica, sensori chimici per il monitoraggio dell'ambiente ("naso elettronico"), strutture micro- e mesoporose per l'adsorbimento.
Materiali per proprietà fisiche. Super e semiconduttori elettronici, sensori ottici, super magneti permanenti, memorie magnetiche, cristalli per laser, vetri intelligenti, dielettrici e piezoelettrici, nanostrutture per dispositivi fotonici, isolanti termici per l'industria spaziale, ceramiche con espansione termica nulla, compositi con particolari proprietà meccaniche (e.g. vetroresina, copertoni termici).
Tecnologie basate su nuovi materiali. Esempi recenti e prospettive nei settori dell'energia alternativa, dei processi sostenibili e dell'industria elettronica.