Nell’ambito dei Materiali e delle strutture innovative l’attività di ricerca del DICAM è focalizzata principalmente sullo studio della meccanica dei solidi e delle strutture, e alla progettazione di nuovi materiali e paradigmi strutturali. Queste discipline confinate per decenni al regime lineare e alla modellazione deterministica stanno vivendo una rapida trasformazione grazie allo studio di modelli non lineari e alla modellazione stocastica. 

Con l'avanzamento delle capacità modellistiche e sperimentali si possono ora superare limiti pensati invalicabili progettando e sviluppando materiali e strutture ad alte prestazioni a nuove scale spaziali. Questo ha permesso l’apertura di nuove linee di ricerca in contiguità con i campi delle nanotecnologie e dei bio-materiali. La modellazione stocastica di input, quali il sisma e vento, e delle proprietà di materiali e strutturali hanno aumentato la capacità previsionale dei modelli permettendo una accurata gestione delle incertezze e controllo della sicurezza. Questo ha aperto alla possibilità di integrare in strutture sistemi di acquisizione di dati costituendo le basi per materiali e strutture intelligenti che aggiornano i propri modelli in tempo reale. 

Coerentemente l'attenzione verrà posta sulle recenti acquisizioni di frontiera della nanomeccanica, dei materiali bio-ispirati e della meccanica non lineare. Parallelamente, si percorreranno le linee di ricerca sull’analisi, la progettazione e la sperimentazione di materiali, sistemi strutturali e infrastrutturali intelligenti che possano servire da base per lo sviluppo di digital twins dall’alta capacità previsionale che permettano una superiore analisi e gestione dell’affidabilità strutturale.

L'obiettivo strategico è rafforzare ulteriormente la leadership nazionale e internazionale del DICAM nella meccanica dei solidi e delle strutture, in particolare nella nanomeccanica, nei materiali bio-ispirati, nell'analisi di sistemi strutturali e infrastrutturali intelligenti e nello sviluppo delle digital twins.