Novi materijali i njihova jedinstvena svojstva su oduvijek omogućavali inovacije i nove proizvode, neovisno o povijesnom periodu. Danas su napredni materijali i napredno procesiranje materijala osnova suvremene tehnologije.

Štoviše, znanstveni napredak započet nedavnim otkrićem grafena obećaje neslućene mogućnosti koje bi čak mogle uzrokovati velike promjene u sadašnjim industrijskim procesima i rezultirati radikalno novim proizvodima. Zato je kontrola svojstava ovih novih i uzbudljivih materijala od najveće važnosti za bilo koju industrijsku primjenu. Postoje mnogi načini kako se svojstva materijala mogu mijenjati na kontrolirani način. Ionska implantacija je samo jedan primjer u kojem električna svojstva poluvodiča mogu biti dopiranjem podešavana u ogromnom rasponu. Ozračavanja ionima visokih energija se također mogu koristiti za kontroliranje svojstava materijala putem inženjeringa defekata (tj. ionskih tragova). Ova vrsta zračenja je našla brojne primjene, npr. u proizvodnji membrana, hadronterapiji i istraživanjima vezanima sa skladištenjem nuklearnog otpada.

Očekuje se da defekti u naprednim materijalima, koji su uneseni visokoenergetskim ionskim zračenjem, mogu pružiti nova funkcionalna svojstva pogodna za primjene poput senzora ili katalizatora. Kako bi zadobili potpunu kontrolu nad defektima putem ionskih snopova, važno je razumijeti osnovne procese koji su aktivni tijekom zračenja, a koji utječu na stvaranje defekata i njihovu dinamiku.

Cilj predloženog projekta je detaljno istraživanje defekata i njihove dinamike u naprednim materijalima tijekom zračenja visokoenergetskim ionima, a u svrhu da bi se odredili pogodni uvjeti za inženjering defekata. U istraživačkom fokusu je grafen koji u jednom materijalu sažima više izvanrednih svojstava, te također drugi izabrani 2D materijali. Ovo istraživanje će biti nadopunjeno studijom o inženjeringu defekata putem visokoenergetskih ionskih snopova u drugim tehnološki važnim materijalima. Metode koje će se najviše koristiti u projektu su Ramanova spektroskopija (RS), mikroskopija atomskih sila (AFM), te Rutherfordovo raspršenje u stražnje kuteve pri kanaliranju (RBS/c). Očekujemo da rezultati sistematskih istraživanja provedenih u projektu pruže duboki uvid u procese koji vladaju dinamikom defekata u nanomaterijalima, te posljedično očekujemo značajan utjecaj na cjelokupno područje istraživanja.