Nanomateriali (nanostrukture, organizirane na nanoravni) so prisotni na številnih področjih uporabe, od zdravja, elektronike, gradbenih materialov, bioloških, bio-navdihnjenih ali bioloških naravnih materialov, pretvorbe energije do prihodnjih kvantnih tehnologij. Ne glede na to, ali gre za razumevanje in izboljšanje njihovih lastnosti uporabe, razvoj bolj trajnostnih procesov izdelave, razvoj novih materialov prihodnosti, bolj integrabilnih, večnamenskih in ekološko odgovornih, znanost o materialih postaja vse bolj zapletena. Da bi odgovorili na večino industrijskih in družbenih izzivov ter s tem na znanstveno področje, je treba razumeti fizikalne in kemijske mehanizme, ki urejajo lastnosti materialov na atomskih ali molekularnih lestvicah, ki omogočajo elektronsko mikroskopijo. Te tehnike je treba povezati tudi z novimi metodologijami za analizo in situ in operando, da se spremlja razvoj nanomaterialov med njihovim razvojem in pod pogoji uporabe. Tudi v tem primeru razvoj v zadnjih letih na področju elektronske mikroskopije, zlasti na Inštitutu za fiziko in kemijo materialov v Strasbourgu (IPCMS), kaže na pomembnost te tehnike, ki lahko še vedno izkoristi tehnični napredek, dosežen na najnovejši opremi.