Andrzej G. Chmielewski, Jacek Michalik, Marek Buczkowski, Dagmara K. Chmielewska
Nanotechnologia jest jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin nauki i inżynierii, w której
bardzo wcześnie zaczęto wykorzystywać promieniowanie. Aranżację położenia jonów i atomów za pomocą
wiązki jonów lub elektronów stosuje się od wielu lat. Chemia radiacyjna w przeszłości wykorzystywała
metody podobne do stosowanych w chemii, jak np. obróbkę materiałów w całej ich masie. Aczkolwiek
pojawiły się również nowe trendy dotyczące bardziej precyzyjnej obróbki materiałów; przykładami
takich rozwiązań mogą być: obróbka powierzchni, jonowe membrany trekowe i systemy z kontrolowanym
uwalnianiem leków. Ostatnie dwa produkty pasują do definicji nanomaszyny: kontrolują szybkość
transportu substancji dzięki swoim właściwościom strukturalnym. Możliwość wytwarzania struktur z
nanometryczną dokładnością ma podstawowe znaczenie we wszystkich zastosowaniach nanotechnologii.
Przy wytwarzaniu nanomateriałów wykorzystywane są różne techniki litografii do tworzenia ekstremalnie
małych struktur. Technologie bazujące na obróbce radiacyjnej, wykorzystujące promieniowanie X oraz
wiązki jonów są kluczowe w rozwoju różnych metod nanomodelowania. Badana jest również radiacyjna
synteza nanoklasterów miedzi, srebra i wielu innych metalicznych nanocząstek w polimerach i zeolitach.
W procesie tym roztwór soli metalicznych jest poddawany naświetlaniu promieniowaniem gamma, a wolne
rodniki wytworzone pod wpływem promieniowania redukują jon metalu, wytwarzając wolne atomy.
Półprzewodniki nanometrycznych rozmiarów zawierające metaliczną siarkę są wytwarzane przez naświetlanie
promieniowaniem gamma odpowiednich roztworów monomerów, siarki i metali. Produkty te znajdują
zastosowanie w materiałach fotoilumiscencyjnych, fotoelektrycznych i ogniwach słonecznych
oraz nieliniowych materiałach optycznych. W niniejszym raporcie znajduje się również rozdział
poświęcony badaniom nanostruktur prowadzonym w Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej (IChTJ):
jonowym membranom trekowym, promieniowaniu, wzbudzonym klastrom srebra w zeolitach i otrzymywaniu
nanostruktur na włóknach poliamidowych. W raporcie przedstawiono też zastosowania wybranych procesów
oraz metody analizy wymienionych wyżej materiałów oparte na SEM i ESR. Obserwowane kierunki badań i
zastosowań w dziedzinie nanotechnologii mogą przywrócić zainteresowanie chemią radiacyjną związków
nieorganicznych i układów polimer-związek nieorganiczny.