Mapas elementares de partículas de cinzas de bagaço de cana de açucar, obtidos por microscopia eletrônica de transmissão utilizando feixes de elétrons filtrados segundo suas energias (TEM-EELS ou ESI-TEM). Cálcio e silício estão em regiões separadas, portanto em compostos químicos independentes.

Os cenários científico, econômico e social apresentam numerosas oportunidades de inovação em materiais. Os principais determinantes dessa situação são: os novos conceitos e ferramentas que formam a nanociência e nanotecnologia, a transição para uma economia global sustentável, a busca de alternativas para o petróleo (como fonte de energia, matérias-primas e fertilizantes) e a migração de grandes populações para novos padrões de consumo, especialmente no Brasil, Índia e China. Felizmente, muitas ações podem responder simultaneamente a várias oportunidades, sendo convergentes nos seus resultados.

A transição para a sustentabilidade e a necessidade de substituir o petróleo conduz a uma grande valorização das matérias-primas de origem vegetal e animal e também de matérias-primas minerais abundantes, cuja utilização não implique em gastos energéticos elevados. Por outro lado, a nanotecnologia, a biotecnologia e as tecnologias de informação estão permitindo a criação de muitos novos materiais funcionais e dos respectivos processos produtivos que são conservadores de energia e de recursos naturais, ao mesmo tempo em que preenchem novas funções na vida humana.