Ed ecco Gentili stabilirsi a Roma, come addetto alla sezione brevetti della ditta fondata dall'Ing. Firlanini, operante nel campo dei motori e delle ricerche per mezzi di trasporto: di questo contatto con il mondo della tecnica, vissuto comunque in modo non superficiale, è testimonianza la costruzione da parte di Gentili di un apparecchio, il "Ritmografo", in grado di registrare elettricamente ampiezza e durata dei movimenti di un direttore d'orchestra e di riprodurli visivamente. Salutata con interesse da personaggi come Joachim, Busoni, Tosti, Ochs, Levy, Fleischer ecc., l'invenzione veniva poi acquistata da una compagnia americana. Gentili tornava in Germania per svolgere, in un ambiente già positivamente conosciuto, la sua attività di musicista come insegnante e come compositore.
Di questo periodo è la pubblicazione di liriche e composizioni a più voci su testi tedeschi e delle due opere "Natale" (presso Kessler di Treviri) e "Bufere estive" (presso Feuchtinger, di Stuttgart). La messa in scena di quest'ultima opera al Politeama Chiarella di Torino nel 1912, era l'occasione per un ulteriore e definitivo trasferimento. Rientrato in Italia per assistere alla rappresentazione, Gentili si sposava e si stabiliva in quella Torino da cui non si sarebbe più allontanato. Nel 1927 fu tributato al Gentili un riconoscimento ufficiale, costituito da un premio annuale decretato dal Ministero dell'Economia Nazionale, per la migliore opera di scienza e di cultura: il Trattato dal titolo "Nuova Teorica dell'Armonia", nel quale si proponeva in sostanza di far confluire le esigenze della libertà creativa in una vasta intelaiatura retta da una costante e indefettibile logica. Il primo a capire il valore di un simile lavoro era stato il compositore G.F. Ghedini, che ottenne in breve l'interessamento dell'editore Bocca. Malgrado le non lievi difficoltà pratiche, il trattato venne pubblicato e vide la luce nel 1925. Tra il 1943 -44, la "Nuova Teorica dell'Armonia" ebbe una nuova redazione più agile della prima, nella quale Gentili confermava e perfezionava i fondamenti che in quella avevano trovato espressione. A guerra finita, il nuovo testo sarebbe stato pubblicato dalla Casa Editrice "Genio", divenuta poi "Suvini e Zerboni". Ancora negli anni sessanta-settanta, una musicista israeliana, Heinke Piattelli, entusiasta, ne preparò la traduzione in giapponese, basandosi su quella inglese.
In seguito alla risonanza ottenuta dalla pubblicazione del trattato, Gentili fu chiamato a coprire, all'Università di Torino, la cattedra di Storia della Musica, istituita per la prima volta in una Facoltà di Lettere e Filosofia, dopo quattro secoli di assenza delle discipline musicali dai programmi degli Atenei italiani. Gentili tenne la cattedra per tredici anni, perseguendo l'elevato fine con la più disinteressata passione. Come tanti altri fili essenziali al tessuto della cultura italiana di quel periodo, anche l'insegnamento di Gentili doveva essere troncato da un giorno all'altro dalla servile assurdità delle leggi razziali, tragica premessa al dramma che si sarebbe consumato nel giro di pochi anni. A Gentili si deve il recupero e la conservazione presso la Biblioteca Nazionale di Torino di una grande quantità di documenti (comprese composizioni inedite) di Antonio Vivaldi, con l'ispirazione della Raccolta Mauro Foà e della Raccolta Renzo Giordano.