Cilj projekta je bio proučavanje sinteze, procesiranja, karakterizacije i primene nanostrukturnih materijala u oblasti energije, zaštite životne sredine i očuvanja čovekovog zdravlja i kulturne baštine. Projekat je predstavljao osnovna i primenjena istraživanja na granici oblasti bazičnih nauka (hemija, fizika, biologija) i nauke o materijalima. Istraživanja su bila fokusirana na novim i/ili modifikovanim metodama sinteze nanoprahova, iz različitih prirodnih i veštačkih prekursora, koje omogućavaju kompleksnu, ali i preciznu stehiometriju. Uporedno je proučavan enzimski inžinjering u cilju dobijanja odgovarajućih biljnih osobina za biomaterijale i proučavanje interakcije površina proizvedenih kompozitnih materijala sa biološkim sistemima. Takođe su proučavani novi materijali potrebni za imobilizaciju radionuklida. Kod biomedicinskih materijala, proučavala se promena mikrostrukture uzrokovana njihovom primenom. Kao podrška eksperimentalnom radu urađeno je teorijsko proučavanje formiranja i funkcionisanja lokalnih struktura u čvrstom stanju što je omogućilo da se na atomskoj skali razumeju procesi formiranja nanostruktura u složenim sistemima. Radilo se na sledećim temama:
1. Nanostrukturni čvrsti rastvori oksidnih i neoksidnih keramičkih materijala za primenu u elektronici i alternativnim izvorima energije
2. Eksperimentalna i teorijska istraživanja nanostrukturnih materijala za skladištenje vodonika
3. Sinteza i proučavanje neorganskih oksidnih i prirodnih organskih nanostrukturnih materijala
4. Strukturni visokotemperaturni nanomaterijali
5. Proučavanje formiranja i funkcionisanja lokalnih struktura u čvrstom stanju na atomskom nivou
6. Ispitivanja i izmene strukture biljnog ćelijskog zida i njegovih komponenti kao osnove novih materijala za
nanotehnologije
7. Primena metoda nulearne fizike u istraživanju nanostrukturnih materijala i zaštiti
životne sredine
8. Procesiranje biomaterijala okupljeno je oko zajedničke istraživačke teme sa ciljem da
se sintetišu i prouče novinanočestičnih keramičkih, karbonskih, metalnih, intermetalnih materijala i
njihovih kompozita radi primene u različitim oblastima ljudskog delovanja: 1. Cilj potprojekta je sinteza
niskodimenzionih i nanometarskih struktura kod čvrstih oksidnih i neoksidnih rastvora. Izučavavane su
defektne strukture u rešetkama fluoritnog, perovskitnog i apatitnog tipa, izazvane dopiranjem stranim
jonima, koje su odgovorne za specifične optičke, magnetne i električne osobine keramike. S obzirom na
veliki uticaj mikrostrukturnih parametera na pomenuta svojstva, kao i na mehaničke osobine, izučavaćani
su posebno, fenomen rasta zrna u toku različitih načina konsolidacije keramike. 2. Aktivnosti su bile
usmerene ka povećanju gravimetrijske i volumetrijske gustine materijala za skladištenje vodonika za
mobilnu i stacionarnu primenu. Istraživanja se odnositla na poboljšanje termodinamičkih i kinetičkih
osobina hidrida, amida, imida, intermetalnih i metalnih jedinjenja modifikacijom materijala jonskim
zračenjem i mehaničkim mlevenjem i procenu odgovarajućih mehanizama desorpcije. Ispitivani su efekti
površinske i subpovršinske strukturne modifikacije kod tankih filmova i prahova na dehidriranje sa
stanovišta proračuna strukture i eksperimenta Na ovaj način dobila se jasna slika o funkcionisanju
materijala i odrediti mogućnosti poboljšanja njihovih karakteristika za skladištenje. Takođe su izučavati
načini sinteze, vršiti karakterizacija i ispitivane mogućnosti primene stabilnih koloidnih disperzija tankih
filmova i prahova, čistih i dopiranih metalnih oksida nanometarskih veličina. Istraživane su i
nanostrukturni agregati humusnih kiselina, koje čine sastavni deo organske materije zemljišta, kao i
uticaji različitih faktora na agregaciju i njihove elektrokinetičke osobine. Karakterizacija oksida gvožđa,
olova, cinka i hroma, kao pigmenta u bojama za keramiku, freske, ikone, umetničke slike, i praćenje
promena vizuelnih karakteristika u zavisnosti od veličine čestica, takođe su bili ciljevi ovog potprojekta.
U okviru podprojekta su ispitivati mogućnost korišćenja prirodnih neorganskih i bioprekursora za sintezu
karbida i nitrida na bazi silicijuma i bora. Takođe su proučavani različiti procesi njihove modifikacije
(hemijska, jonska izmena (ne)organskim kiselinama, adsorpcijom kiselina, baza i soli, kao i termičkim
tretamanom) radi dobijanja nanostrukturnih materijala sa razvijenom površinom, definisanom poroznošću
i dobrim termomehaničkim osobinama. Cilj podprojekta je bio da se urade detaljna istraživanja
elektronskih principa formiranja i funkcionisanja lokalnih nanostruktura i klastera na atomskom nivou u
sistemima koji su predmet proučavanja ovoga projekta. Na taj način su se ustanovili pouzdani kriterijumi
za definisanje nanostruktura u čvrstom stanju, zakonitosti njihovog formiranja, uticaj na makroskopske
osobine materijala i postojanost tih osobina među različitim makro-sistemima. Izučavale se strukturne
razlike između izolovanih ćelijskih zidova (ĆZ) i njihovih komponenata iz različitih biljnih vrsta, kao i
specijalno homogenizovano tkivo biljaka, kao osnova za nove materijale sa stanovišta razlike u
hemijskom sastavu, građi ĆZ i mehaničkim osobinama i mogućnosti njihove primene. Takav biljni
materijal se kompleksirao sa biokompatibilnim i biorazgradivim sintetičkim materijalima i proučavale se
njegove osobine. Enzimskim inženjeringom se poboljšala razgradivost komponenti u pravcu dobijanja
njegovih boljih osobina kao biomaterijala. Kako materijali tokom primene u različitim oblastima ljudskog
delovanja bivaju izloženi dejstvu kosmičkog, neutronskog zračenja, akceleratorskog zračenja visokih
energija, zračenja radionuklida prisutnih u uzorcima iz okoline i dr., može doći do aktiviranja i promena
na nivou strukture materijala. U okviru ovog potprojekta izvršilo se dizajniranje eksperimenalnih postavki
za ozračavanje materijala i merenje izazvanih oštećenja, kao i određivanje sadržaja radionuklida u
uzorcima različitog porekla. U okviru ovog potprojekta sagledali su se uticaji promena mikrostrukture
dentalnih materijala koje nastaju tokom izrade zubnih nadoknada na citotoksičnost. Kako su zubne nadoknade u ustima pacijenta izložene korozivnom uticaju pljuvačke i različitim uslovima koji su individualni za svakog pacijenta: (promenama temperature, pH sredine) i stalno su u elektrolitu otpuštajući jone, koji mogu da izazvu taloženje metala u okolnim tkivima israživaće se kako promena mikrostrukture utiče na odgovor specifičnog živog tkiva.
U okviru ovog projektnog ciklusa osvojene su nove tehnologije dobijanja različitih nanomaterijala za primene u različitim oblastima ljudskog delovanja od energije preko zaštite životne sredine do biomedicine.
Kao primer su ostvareni inovacioni projekti u ovom projektnom ciklusu: 1. Sinteza, karakterizacija i primena nanometarskih prahova volfram karbida 2. Sinteza, karakterizacija i primena nanočestičnog, poroznog ugljeničnog kriogela za prečišćavanje
arsenom 3. Nanočestični bor nitridni prah za primenu u metalurgiji, kozmetici, elektronici i savremenim
strukturnim keramičkim materijalima 4. Nanočestični nano prah za na bazi hafnijuma za primenu u
elektronici i savremenim strukturnim keramičkim materijalima Takođe od primenljivih rezultata ostvareni
su novi pigmenti za primenu na visokim temperaturama. To su keramički pigmenti na bazi cerije i
minerala sfena koji su dobijeni u okviru projektnog zadatka i izrade doktorskih disertacija.