Tendo como foco principal de atuação a integridade dos equipamentos e estruturas do setor elétrico, a área de Materiais e Mecatrônica dedica-se às seguintes frentes. 

• Inspeção técnica em campo em usinas e na transmissão de energia elétrica e análises em laboratório, por meio de ensaios não destrutivos, análise de falha de componentes e avaliação de integridade estrutural dos materiais. 
• Caracterização dos materiais em termos químicos, microestrutural, e de propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. 
• Capacitação de equipes técnicas com treinamentos e seminários na área de materiais e mecânica, nas instalações do Cepel, ou in-company, conforme necessidades dos clientes. 
• Desenvolvimento de Normas Técnicas Cepel e Eletrobras para garantia da qualidade em inspeções (por exemplo, as Normas de Avaliação de Integridade de Ativos), na contratação e condução de serviços, seguindo boas práticas e procedimentos padronizados (por exemplo, as Normas Eletrobras de Pintura Anticorrosiva). 
• Avaliação de desempenho por meio de ensaios acelerados para envelhecimento de materiais e avaliação de conformidade de materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos, óleos, tintas, entre outros que compõem equipamentos e estruturas do setor de energia. 
• Desenvolvimento de métodos, sensores autônomos e validação de modelos por meio de ensaios experimentais com objetivo de monitoramento e previsão de vida remanescente de ativos e determinação de velocidade de corrosão dos ativos da Geração e Transmissão (G&T).  
• Atuação em manutenção preditiva, como diagnóstico e monitoramento de óleos isolantes de equipamentos elétricos e de lubrificantes de grandes máquinas geradoras, além de desenvolvimento de projetos com benefícios para Operação e Manutenção (O&M), como, por exemplo, revestimentos inteligentes com propriedades de auto reparação.