В 2007-2009 гг. в УГТУ-УПИ существенно расширен круг исследований преимущественно в рамках приоритетного направления — индустрия наносистем и материалов — по следующим критическим технологиям: 
– нанотехнологии и наноматериалы; 
– технологии водородной энергетики; 
– технологии создания биосовместимых материалов; 
– технологии создания и обработки композиционных и керамических материалов;
– технологии создания и обработки кристаллических материалов.

Организованы совместные с внешними организациями инновационные научно-образовательные структуры: 
– совместная исследовательская лаборатория гальванотехники кафедры ТЭХП и Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН; 
– филиал кафедры органической химии в Институте органического синтеза (ИОС) УрО РАН; 
– Уральский региональный центр коллективного пользования «Инструментальные методы исследований» (ЦКП ИМИ), включающий УГТУ-УПИ, ИОС УрО РАН, ИМЕТ УрО РАН; 
– совместный научно-образовательный центр с ИМЕТ УрО РАН и ОАО НТМК; 
– научно-образовательный центр с Институтом физики металлов УрО РАН; 
– совместная проблемная научно-исследовательская лаборатория кафедры органической химии и Научно-исследовательского института гриппа РАМН; 
– филиал кафедры технологии электрохимического производства и Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН; 
– учебно-научный центр с ГНЦ «Институт металлов».

В ходе реализации программы в рамках функционирования вышеперечисленных структур проведен ряд завершенных научных исследований по многим направлениям.

В области металлургии осуществлена разработка:
– технологии переработки свинецсодержащих промпродуктов с получением рафинированного свинца;
– технологии переработки вторичных сплавов на медной основе;
– способы электроцементационной очистки сульфатных цинковых растворов от меди, кадмия, никеля;
– технологии комплексной переработки золы ГРЭС с извлечением благородных металлов;
– технологии комплексной переработки железорудного сырья Урала с извлечением наряду с железом никеля, ванадия титана и марганца на металлургических заводах;
– технологии переработки многокомпонентного сульфидного сырья тяжелых цветных металлов.

В области материаловедения проведены работы по:
– созданию новых материалов и конструкций на основе титановых сплавов (их интерметаллидов) и нержавеющих сталей для нужд медицины (спицы аппарата Илизарова, аппарат для лечения заболеваний позвоночника, устройство для лечения переломов шейки бедра) и специального назначения;
– проектированию установок водо-воздушного охлаждения крупногабаритных стальных поковок для металлургических предприятий;
– технологии обработки трубных заготовок из сталей и сплавов, использующихся в нефтеперерабатывающей отрасли;
– разработке и исследованию объемных высокопрочных материалов на основе сплавов и интерметаллидов титана и технологий их получения для новых конструкционных и функциональных применений;
– исследованию фазовых и структурных превращений в металлах и сплавах, обладающих полиморфизмом.

В области органического синтеза материалов проведены исследования в области получения синтетических антибиотиков третьего поколения — фторсодержащих аналогов налидиксовой кислоты и других ингибиторов ДНК-гиразы привели к созданию современных технологий получения пефлоксацина — синтетического противомикробного препарата с широким спектром бактерицидного действия, а также норфлоксацина, ципрофлоксацина и левофлоксацина. Данные препараты рекомендованы к использованию в клинической практике министерством здравоохранения России. На опытном заводе РАН в Волгограде проведены ключевые стадии опытно-промышленного производства пефлоксацина.

Особое внимание уделено «асимметрическому» синтезу оптически активных соединений. Разработаны оригинальные методы синтеза энантиомерно чистых веществ, основанные на использовании кинетического разделения оптических антиподов в реакциях с хиральными реагентами. В рамках этого направления исследований впервые синтезированы энантиомерно чистые стереоизомеры карборанов, перспективные в качестве основы лекарственных препаратов, в особенности, для нейтронозахватной терапии опухолей.

На основе фундаментальных исследований по созданию и исследованию свойств азолоаннелированных нитроазинов совместно с Институтом органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН и Научно-исследовательским институтом гриппа РАМН создано новое оригинальное семейство противовирусных соединений в ряду азолоазинов, структурных аналогов – изостеров пуриновых оснований.
На основе теоретического и экспериментального изучения их взаимодействия с биомишенями разработаны методы направленного синтеза производных азолоазинов, получены большие ряды оригинальных соединений для биологического скрининга.
Исследования противовирусной активности синтезированных азолоазинов показали высокую эффективность целого семейства соединений в отношении социально значимых вирусных инфекций. Один из представителей этого класса - препарат «триазавирин» проявляет высокую противовирусную активность в отношении широкого круга социально значимых вирусных заболеваний, в том числе вирусов гриппа человека, а также вируса птичьего гриппа H5N1. В настоящее время разработана технология получения и на базе совместной с ИОС УрО РАН технологической лаборатории проведена наработка опытно-промышленной партии триазавирина.

Новое оборудование служит основой выполнения принципиально новых инновационных научных исследований. На основе оборудования электронной и растровой микроскопии в НОЦ «Новые металлсодержащие материалы и технологии металлургии» заключены хозяйственные договора «Проведение электронно-зондового микроанализа включений вторых фаз в металле труб, трубной и непрерывнолитой заготовки производства ОАО "СТЗ"»,   «Исследование структуры и свойств труб повышенной эксплуатационной надежности, изготовленных из НЛЗ»,  «Проведение анализа микроструктуры при увеличении х2000 и более крат»,  «Проведение электронно-зондового микроанализа включений и фазового состава металла производства ОАО "Металлургический завод имени А.К.Серова» на сумму более 2 млн.руб. с крупнейшими предприятиями металлургического комплекса Урала.

Общий реализации инноваций НОЦ вырос с 16.3 млн.руб. в 2007 г. до  26,72 млн.руб. в 2008 г. Обновленная материальная база НОЦ позволяет уверенно входить в состав исполнителей программ фундаментальных исследований (проект «Разработка и исследование объемных высокопрочных материалов на основе сплавов и интерметаллидов титана и технологий их получения для новых конструкционных и функциональных применений» РНП.2.1.1.6544 в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (2006-2008 гг). Мероприятие 2.1. Проведение фундаментальных исследований в области естественных, технических и гуманитарных наук) и международных грантов (проект  МНТЦ №3184 «Эволюция субструктуры и морфологии фаз в α+β-титановых сплавах под действие пластической деформации и ее влияние на механические свойства».

Результаты инновационных научных исследований легли в основу двадцати шести патентов РФ, полученных в 2007-2008 гг., а также вошли в состав 3 докторских и 26 кандидатских диссертаций, защищенных за это же время (последний показатель превысил плановый более, чем в два раза).

В рамках НОЦ организованы новые объединенные учебно-исследовательские лаборатории:
– пирохимических технологий материалов современной энергетики;
– ядерного материаловедения;
– гидрометаллургических технологий ядерных материалов;
– лаборатория технологий реакторов-размножителей (совместно с филиалом ФГУП «Росэнергоатом» Белоярской АЭС);
– физико-химического анализа и контроля качества материалов;
– радиохимии и радиоэкологии (коллективного пользования);
– радиометрии, дозиметрии и защиты.

На базе двух последних лабораторий созданы Российская арбитражная лаборатория испытаний материалов ядерной энергетики и Лаборатория радиационного контроля УГТУ-УПИ, дважды аккредитованная в системе аккредитации аналитических лабораторий (центров) РФ.

Совместно с ОАО «СвердНИИхиммаш» создан центр технологий атомной промышленности. Два подразделения НОЦ выполняют функции центров коллективного пользования оборудованием — центр параллельных вычислений и центр информационных систем и технологий.

Все ресурсы лабораторий НОЦ составляют основу трех ресурсных центров коллективного пользования  — ядерного материаловедения и наноматериалов, гидрометаллургических и пирохимических технологий ядерного топливного цикла, параллельных вычислений.

В рамках ресурсных центров проведены инновационные изыскания по многим направлениям.

1. Объединенная учебно-исследовательская лаборатория пирохимических технологий материалов современной энергетики (кафедра редких металлов и наноматериалов).

В рамках направления по химии ионных расплавов проводится разработка перспективных методик исследования физико-химических свойств солевых расплавов, ионно-координационного состояния и поведения редких элементов в таких системах. Это необходимо для разработки высокотемпературных технологий получения редких металлов и сплавов на их основе. Решение технологических задач основано на результатах глубоких фундаментальных исследованиий физико-химических свойств расплавленных солевых и металлических систем, ионно-координационного состояния редких металлов в этих средах, термодинамики и кинетики электродных процессов в расплавах, а также реакций хлорирования редких металлов и их оксидов. Развивается метод спектроэлектрохимии.

По результатам работы защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук (Д.А. Данилов).  Совместно с Научно-исследовательским институтом ядерных реакторов (г. Димитровград) в апреле-июле 2008 г. был выполнен цикл уникальных исследований по спектроэлектрохимическому изучению свойств кюрия в солевых расплавах с использованием современного оборудования, приобретенного в рамках выполнения ИОП в 2007 г.

В рамках договоров с ОАО «ЧМЗ» разработана и апробирована технологическая схема получения металлического гафния, включающая сушку гидратированного оксида, его хлорирование с получением тетрахлорида гафния, магниетермическое восстановление HfCl₄ и вакуумную отгонку с получением гафниевой губки. Также выполнено технико-экономическое обоснование данного способа получения гафния и выработаны рекомендации по его аппаратурному оформлению.

2. Объединенная учебно-исследовательская лаборатория ядерного материаловедения (кафедры редких металлов и наноматериалов, теоретической физики и прикладной математики).

Значительный объем работ выполнен в области усовершенствования газофазного метода синтеза нитрида алюминия, исследуются свойства и способы нанесения защитных покрытий на основе нитрида алюминия.

Проводятся работы по разработке технологии получения и исследованию свойств керамических композиционных покрытий для защиты компонентов оборудования, работающих в экстремальных условиях, в частности уплотнительных срабатываемых покрытий на основе стабилизированного диоксида циркония для защиты лопаток газотурбинных двигателей.

3. Объединенная учебно-исследовательская лаборатория гидрометаллургических технологий ядерных материалов (кафедра редких металлов и наноматериалов).

Продолжены работы, направленные на изучение процессов сорбции ионов редких и радиоактивных элементов с использованием ионообменных смол, развиваются основные представления о кинетике и механизмах процессов сорбции. Другим интенсивно развивающимся направлением исследований являлась разработка способов получения новых оксидных материалов и их применения в сорбционных и каталитических процессах.

4. Объединенная лаборатория технологий реакторов-размножителей (кафедра атомной энергетики).

Основные направления научных исследований:
– разработка научных основ термодинамической оптимизации ядерных теплогенерирующих систем;
– исследование теплофизических параметров ядерной энергетической установки на быстрых нейтронах и ресурсных характеристик основного оборудования реактора типа БН;
– разработка методов анализа состояния, технического обслуживания и ремонта ядерных энергетических установок с целью продления ресурса и повышения эффективности работы.

5. Объединенная учебно-исследовательская лаборатория физико-химического анализа и контроля качества материалов (кафедра физико-химических методов анализа).

Лаборатория ведет работы по направлению разработки методов контроля чистых и особо чистых веществ, теоретического и экспериментального исследования термохимических процессов в источниках атомизации, ионизации и возбуждения спектров, метрологического обеспечения производства материалов современной техники и разработка технологий синтеза стандартных образцов состава, исследованию состава и структуры веществ методами молекулярной спектроскопии:
– выполнены хоздоговорные работы по созданию, аттестации и поставке предприятиям России государственных стандартных образцов состава материалов — создание ГСО состоялось в рамках проведения НИОКР с «Машзаводом» (г. Электросталь), «УЭХК» (г. Новоуральск); кроме того, выполнены работы по продлению сроков действия ГСО и подготовке ГСО к применению и поставке; полный объем хоздоговорных работ превысил 1,5 млн. руб.;
– 4 типа стандартных образцов признаны Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации в качестве Международных стандартных образцов МСО 1335:2007; МСО 1336:2007; МСО 1337:2007; МСО 1356:2007.

6. Объединенная учебно-исследовательская лаборатория радиометрии, дозиметрии и защиты (кафедры экспериментальной физики, молекулярной физики).

Основные направления научных исследований: центробежное разделение изотопов и газовая динамика, реакторные материалы и технологии, дозиметрия, биофизика, масс-спектрометрия, теплофизические исследования, ядерно-магнитный резонанс и магнитотерапия, оптикоэлектронные системы обнаружения и дистанционного контроля, люминесцентные материалы.

Пример законченных научных исследований — центр информационных систем и технологий (кафедра вычислительной техники). В рамках выполнения исследований по направлению информационных технологий были формализованы процедуры поиска информации: получены пакеты алгоритмических и функционально-структурных моделей. Развита теория запросно-ответных систем. Предложена технология построения тезаурусных онтологий.

В структуре НОЦ организованы и укомплектованы современным оборудованием лаборатории:

– исследования и разработки СВЧ-устройств для телекоммуникационных систем нового поколения;
– защищенных информационных систем;
– геоинформационных технологий и обработки данных дистанционного зондирования Земли;
– современных телекоммуникационных систем; 
– моделирования, компьютерной математики и параллельных вычислений;
– метрологии и измерений в телекоммуникационных системах;
– программных систем и комплексов для разработки ERP-систем и имитационного моделирования систем преобразования ресурсов. 

Совместная учебно-исследовательская лаборатория создана с заводом радиоаппаратуры. В рамках создания учебно-научного комплекса с ФГУП «НПО Автоматики им. Н.А. Семихатова» 16 ноября 2007 г. на территории предприятия открыта совместная учебно-научная лаборатория «Техническая диагностика состояния технологических и оборонных комплексов».

Совместно с фирмой National Instruments организован «Уральский региональный центр технологий National Instruments».

При поддержке корпорации Intel создан «Совместный Центр Компетенции по беспроводным технологиям».

Совместно с Региональной Сетевой Академией Cisco в партнерстве с Cisco Systems создан Учебный Центр Сиско Системс.

Получено свидетельство об аккредитации Регионального академического сертификационного центра для обучения курсу «TERP 10 SAP ERP — Интеграция бизнес процессов».

Реализованы следующие научные инновации по направлению деятельности НОЦ:
– разработана информационная система поддержки принятия решений и ее программная реализация; 
– создана технология нелинейной обработки сигналов в информационных радиоэлектронных системах, повышающая устойчивость их функционирования в условиях воздействия мощных мешающих сигналов;
– выполнены исследования эффективности и выбор параметров алгоритмов защиты гидроакустических станций от взаимного влияния; 
– разработаны автоматизированные системы управления в металлургическом производстве;
– разработаны методы нелинейной динамики для анализа технологической информации, а также для анализа характеристик интернет-трафика;
– разработана система сбора технологической информации и управления национальными и транснациональными газопроводами;
– разработан новый тип аэрологического радиозонда и проведены испытания установочной партии радиозондов; 
– разработан метод оптикоакустического зондирования атмосферы для измерения профиля температуры с некогерентными источниками излучения;
– разработан метод имитации сигналов РЛС от земной и морских поверхностей и пути построения имитаторов реального времени;
– разработаны методы подповерхностного мониторинга дорожных покрытий;
– разработаны методы имитационного моделирования бизнес-процессов; 
– сконструированы одношаговые и многошаговые численные методы решения дифференциальных уравнений с наличием дополнительных алгебраических связей и с наличием эффекта последействия в вариантах пространства состояний и метода эпсилон-вложений;
– получены оценки глобальной погрешности многошаговых методов для жестких систем; 
– разработаны алгоритмы (метод прямых и неявные сеточные методы) для решения уравнений в частных производных с запаздыванием;
– построена конструкция расширения абстрактной задачи о достижимости в пространстве стоуновского представления; 
– построена экономическая модификация метода динамического программирования для решения обобщенной задачи курьера.

Всего выполнено 89 госбюджетных и хоздоговорных НИР на сумму 43,954 млн. руб. по тематике НОЦ, защищено 13 диссертаций и получено 16 свидетельств об установлении права интеллектуальной собственности. Все показатели на 20-30% превысили плановые цифры.

Реализованы основные направления проведения научно-педагогических исследований и инноваций выполняемых с участием обучающихся: 
– внедрение современных систем сквозного проектирования и производства, включая расчетное обоснование конструкций и оптимизацию технологий методами САЕ, в учебный процесс, усиление базовой подготовки инженеров и их восстребованности на рынке труда;
– проведение НИРС и НИОКР на базе компьютерных вычислительных экспериментов, повышение квалификации преподавательского состава и привлечение молодежи в престижную область деятельности;
– методическая подготовка образовательного процесса на английском языке для студентов европейских университетов, участие в едином образовательном процессе, повышение качества и гармонизация содержания образовательных программ в соответствии с европейскими нормами технического образования.