As investigações científicas para estudos e análises de objetos de arte e do patrimônio histórico cultural são rotineiramente realizadas na Europa e Estados Unidos há algumas décadas, no Brasil estamos atualmente cada vez mais utilizando metodologias físico-químicas para este fim. Desde 2003 o Grupo de Física Aplicada com aceleradores do Instituto de Física da USP tem trabalhado com várias metodologias para caracterização e análises de bens culturais. Os métodos de análise abrangem processos de imageamento e técnicas de caracterização elementar e composicionais, que acopladas permitem ajudar no entendimento dos materiais e técnicas utilizadas no processo criativo e de manufatura dos objetos. Os estudos e análises podem ser realizados no Laboratório de Análises de Materiais por Feixes
Iônicos no IF- USP (LAMFI) ou utilizando equipamentos portáteis nos próprios museus. Os resultados dos diferentes trabalhos realizados estão fornecendo novas informações aos pesquisadores e colaboradores dos diferentes museus e instituições paulistanas como a Pinacoteca, Museu de Arte Contemporânea (MAC-USP), Museu Paulista, Museu de Arqueologia e Etnologia (MAE-USP) e Instituto de Estudos Brasileiros (IEB-USP).

Os trabalhos e estudos estão sendo realizados nestas instituições de forma sistemática em diferentes de obras de arte de seus acervos tais como pinturas de cavalete, objetos cerâmicos, papéis, fotografias, etc. As informações obtidas estão permitindo a formação de um banco de informações sobre materiais, pigmentos e técnicas de manufatura de vários obras e artistas. Particularmente no estudo de pinturas de cavalete as caracterização dos pigmentos paralelamente com as técnicas de imageamento tem permitido revelar o processo criativo do artista bem como tem definido a paleta utilizada pelo artista em determinada obra. A proposta deste estudo sistemático de produzir informações que sejam úteis aos historiadores, curadores, conservadores e restauradores para a ampliação do conhecimento em História da Arte, como também na determinação e definição das técnicas e condições de preservação do patrimônio material.