Nell'ambito della continua evoluzione delle tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (ICT), ISM ha una lunga tradizione nella progettazione e produzione di materiali funzionali avanzati per sistemi di immagazzinamento dati e dispositivi spintronici di nuova generazione. Infatti, per rispondere alla crescente necessità di un’alta velocità di processo e una sempre maggiore capacità di immagazzinamento dati, sono necessari nuovi materiali e tecnologie avanzate in grado di sfruttare non solo la carica, ma anche lo spin elettronico. In questo contesto, ISM è coinvolto nella progettazione di avanzati sistemi a base di leghe e multistrati con proprietà magnetiche e di trasporto controllate, compositi magnetici con accoppiamento di scambio e sistemi ibridi/multifunzionali in forma di nanoparticelle, film sottili e sistemi patternati, eterostrutture complesse con controllate funzionalità e depositati sia su supporti rigidi che flessibili. In ambito sicurezza, ISM è coinvolto nello studio, sviluppo e realizzazione di materiali e dispositivi attivi di monitoraggio di radiazioni ionizzanti e fasci neutronici da installare in ambiente rilevante (per es. reattori a fusione, stazioni radiologiche, ecc.).

Automotive e Aerospazio sono settori tecnologici molto complessi e interessano una vasta rete di controparti che coinvolgono non solo le aziende produttrici di veicoli terrestri e spaziali, ma anche imprese e istituti di ricerca che sviluppano tecnologie, materiali innovativi e metodologie multidisciplinari di fondamentale importanza per la sostenibilità e la crescita competitiva applicata sia ai processi industriali che alla produzione di componenti. Le attività di ISM-CNR all'interno di questi settori di ricerca sostengono fortemente la ricerca fondamentale, quella applicata nonché i processi di trasferimento tecnologico e di fornitura di servizi che spaziano dalla ricerca e sviluppo di solar fuels, ai supercondensatori, ai sensori, all'integrazione di sistemi fotovoltaici, alla progettazione di nuovi sistemi catodici per micro e nano batterie, al termoelettrico, ai dispositivi optoelettronici, ecc. A tal proposito ISM-CNR condivide con il sistema produttivo nazionale ed internazionale e con il Cluster Automotive della Regione Basilicata, le proprie competenze che vanno dalle KET (Key Enabling Technologies), quali materiali avanzati, fotonica, nanotecnologie, micro e nanoelettronica e tecnologie di fabbricazione avanzate, fino ad affrontare le tematiche tipiche dell'Industria 4.0, della Strategia di Specializzazione Intelligente (S3) e del nuovo paradigma di Industria 5.0.
Nelle recenti collaborazioni con aziende leader dei settori Automotive e Aerospaziale, l'ISM-CNR risponde alle più comuni richieste di innovazione tecnologica. In particolare, in collaborazione con aziende di benchmarking del settore Automotive, il CNR-ISM progetta e sviluppa materiali intelligenti ed innovativi anche per la stampa 3D, impiega processi laser per la progettazione di nuovi dispositivi e per funzionalizzare o modificare le proprietà superficiali dei materiali, supporta sia l'ottimizzazione di processi per il riciclo e il riutilizzo dei materiali, sia i processi da sfruttare nella produzione automobilistica al fine di aumentarne: efficienza, affidabilità, manutenibilità, sostenibilità, processabilità, durata e sicurezza nell'ambito del concetto di Industria 4.0.
Inoltre, in collaborazione con le principali aziende Aerospaziali, le attività dell'ISM-CNR comprendono lo sviluppo di materiali nanostrutturati in grado di migliorare dispositivi a radiofrequenza che trovano applicazione nei moderni radar fissi, mobili e avionici e nei sistemi di telecomunicazioni terrestri e satellitari, civili e militari. Inoltre, presso ISM-CNR è in fase di sviluppo anche una tecnologia di remote power supply in grado di rendere i sistemi aerospaziali (come satelliti e rovers) più leggeri e compatti. Infine, le attività dell'ISM-CNR nel settore Aerospaziale/Astrofisico, in cooperazione con INAF, consistono nell'integrazione degli sforzi internazionali dell'astrofisica delle alte energie, mantenendo la comunità di riferimento all'avanguardia rispetto a scienza e tecnologia e assicurando che le tecnologie impiegate negli osservatori astronomici nazionali rimangano allo stato dell'arte.

La missione di ISM-CNR nei confronti delle nuove tecnologie avanzate nella vita di ogni giorno non potrebbe essere perseguita senza essere solidamente radicata su una comprensione fondamentale e sul controllo dei processi fisici e chimici. La ricerca “bluesky” e’ di conseguenza incoraggiata e coltivata come un ingrediente essenziale per disvelare nuove proprieta’ della materia e della sua interazione con i campi elettromagnetici, aprendo quindi nuove prospettive per le tecnologie emergenti. La ricerca fondamentale e’ sviluppata in ISM al piu’ alto livello internazionale all’interno di un radicato network internazionale con gruppi di ricerca e Istituzioni leader a livello mondiale, sulla base di progetti EU e di altre agenzie di finanziamento nazionali e internazionali.
Lavorando in prima linea sui molteplici fronti della ricerca, ISM ha anche sviluppato una traidzione affermata nella progettazione e sviluppo di strumentazioni all’avanguardia e di nuovi strumenti di ricerca sia teorici che sperimentali. Come esempio, anche la sintesi di nuovi materiali e’ sviluppata con procedure e metodi soddisfino i principi della “chimica verde”. Lo studio delle proprieta’ dei solidi, liquidi e di sistemi gassosi e’ perseguita attraverso la sinergia tra approcci teorici/computazionali e metodi sperimentali, con l’uso di strumentazioni all’avanguardia nelle large-scale facilities cosi’ come nei laboratori di tutte e quattro le linee di ricerca dell’Istituto.

L'ISM è coinvolto in vari Consorzi di Infrastrutture di Ricerca nel campo dei Beni Culturali, a livello sia locale che nazionale ed europeo, mettendo a disposizione le sue strutture altamente tecnologiche e le sue competenze per una completa caratterizzazione dei beni archeologici, in particolare composizione, identificazione dei materiali di partenza, provenienza geografica e datazione. L’ISM contribuisce con indagini magnetometriche avanzate e diagnostiche complementari di tipo spettroscopico, diffrattometrico e microscopico, che consentono di fornire protocolli e informazioni rilevanti per gli stakeholder nel campo dei Beni Culturali e per gli specialisti nella salvaguardia, restauro e conservazione del patrimonio archeologico e monumentale.
L’ISM sta anche sviluppando sensori selettivi, sensibili e a basso costo, per controllare e prevenire la degradazione di beni culturali nei musei, dove tali oggetti sono spesso conservati in condizioni climatiche non adatte o esposti in vetrine altamente tecnologiche che necessitano un accurato monitoraggio ambientale.