La recherche menée dans cette thématique s'articule autour du développement et/ou de l'optimisation des matériaux à faible dimensionnalité (matériaux 2D, films minces, nanoparticules) pour des applications dans la conversion de l'énergie, en particulier la photocatalyse, la production d'hydrogène, la photodétection et la détection des gaz toxiques. L’élaboration de cette classe de matériaux repose principalement sur des techniques physico-chimiques telles que la déposition chimique en phase vapeur (CVD) ou assistée par plasma (PECVD), le revêtement par pulvérisation ou encore l’électrodéposition. Leur analyse microstructurale repose sur des techniques subatomiques comme la microscopie à effet tunnel, microscopie à force atomique ou encore la microscopie électronique à haute résolution. Les nanomatériaux ainsi élaborés sont évalués en terme de capacité d’absorption optique et sa conversion en énergie utile pour la photodétection, la photocatalyse et la détection de gaz.