Das Schwerpunktprogramm "Gradientenwerkstoffe" erarbeitet neue Wege der Herstellung gradierter Werkstoffe, untersucht die Grundlagen zum Verständnis der mechanischen, physikalischen und elektrischen Eigenschaften gradierter Werkstoffe und beschreibt neue Charakterisierungsmethoden dieser Werkstoffklasse. Insbesondere, aber nicht nur, besteht ein Interesse an Gradierungen zwischen Keramiken und Metallen, Metallen und Metallen sowie Keramiken und Polymeren. Diese Gradierungen haben meist eine Ausdehnung von einigen hundert Mikrometern bis zu mehreren Millimetern. Die Gradierung kann einen Übergang von einem Film zum Massivwerkstoff, aber auch zwischen zwei Massivwerkstoffen darstellen. Typische Anwendungen sind thermische Barriereschichten und Biowerkstoffe sowie Sensoren.