В работе исследованы закономерности формирования структуры и свойств материалов, определяющих точность и надёжность современных приборов. Показано, что функциональная эффективность материалов определяется не столько абсолютными значениями отдельных характеристик, сколько их согласованным сочетанием, достигаемым целенаправленным управлением микроструктурой. На примере металлических прецизионных сплавов, композитов различных классов и функциональных материалов выявлены корреляции между параметрами структуры (размер зерна, ориентация армирующих элементов, характер межфазных границ) и эксплуатационными характеристиками. Установлено, что в металломатричных композитах теплопроводность и ТКЛР связаны обратной зависимостью, определяемой объёмной долей армирующей фазы; в пьезокомпозитах чувствительность достигает максимума при пористости 5–8 %; в проводящих композитах с ядро-оболочечной структурой порог перколяции снижается до 0,012 об.% за счёт формирования эффективной проводящей сети. Проанализированы конкретные разработки 2025 гг., демонстрирующие реализацию этих закономерностей: композиционный пьезоматериал для датчиков УЗИ (Росатом), детекторы ударных волн на основе MAX-фаз (МФТИ), самовосстанавливающиеся сенсоры с иерархической микроструктурой. Сформулированы критерии выбора материалов, учитывающие не только их свойства, но и характер взаимодействия с другими элементами прибора в условиях эксплуатации.