ریزساختار کامپوزیت ذرات با ترکیبات خاص تأثیر زیادی بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن دارد. یک روش مبتنی بر بهینه سازی برای تعیین هدف ریزساختار کامپوزیت ذرات دو جزء ارائه شده است. پدیده های فیزیکوشیمیایی غالب توسط معادلات حمل و نقل مبتنی بر شیب وابسته اسیر می شوند. ذره هایی با اندازه ، شکل و جهت گیری مختلف در کامپوزیت قرار می گیرند تا از یک ویژگی فیزیکوشیمیایی مطلوب استفاده شود. مشکل فرموله شده به راحتی از طریق برنامه نویسی غیر خطی با عدد صحیح مخلوط حل می شود. مطالعه موردی در مورد طراحی چسب چسبنده ای انجام شده است که هدف از آن دستیابی به حداکثر هدایت حرارتی مؤثر در بارهای مختلف ذرات نانو پرکننده است.