Інтерес до наноструктур визначається широким спектром їх потенційних застосувань у різних областях електроніки, оптики, магнетизму, електрохімії, біології та медицини. Часто застосовується метод інкорпорування нанорозмірних об’єктів до складу «материнських» матриць з мікро- чи нанопорами, який приводить до створення композитних матеріалів. Синтезовані таким чином наноструктурні композитні матеріали часто виявляють низку принципово нових властивостей, порівняно з однорідними об’ємними матеріалами того ж хімічного складу, які є основою пористих матриць чи матеріалів наповнення таких матриць.
Розроблена нами технологія передбачає:
1) власне виготовлення нанопористих матриць із Al2O3 електро-хімічним методом синтезу;
2) процес підготовки насичених водних розчинів (KDP, ADP, KB5, Ba(NO3)2, HIO3, TGS та інші) для росту нано- чи мікрокристалітів у пористих матрицях Al2O3, SiО2 та Si, з перекристалізованої сировини при відповідних температурах росту;
3) заповнення пористих матриць Al2O3, SiО2 та Si (діаметр пор 5÷90нм та 1÷10мкм відповідно) нано- чи мікрокристалітами із насичених водних розчинів з використанням підвищених температур та ультразвукових технологій;
4) заповнення цих же нанопористих матриць нанокристалітами із насичених водних розчинів з використанням методу перепадів тиску між поверхнями матриць;
5) формування нанокристалічних структур у вигляді нанопаличок/нанотрубок з використанням відповідних температурних та часових режимів наповнення нанопористих матриць Аl2О3;
6) формування нанокристалічних структур на основі відомого високотемпературного кристалу ніобату літію (LiNbO3), завдяки наявності водорозчинних сполук, що дає змогу отримати насичений водний розчин LiNbO3, що при наступному синтезі при температурі 950°С утворює кристалічну сполуку у порах матриць Si та SiO2.
Запропонована технологія дає можливість суттєво підвищити ефективність впровадження в пористі матриці речовин з активними фізичними властивостями, значно розширити функціональні можливості введених компонентів та істотно підвищити практичну значущість таких структур. Міждисциплінарна сфера наноінженерії у поєднанні з відносно новим полем нанотехнологій містить ключі до багатьох нових та інноваційних розробок у майбутньому.
В даний час предметом інтенсивного вивчення є наноструктуровані композиційні матеріали на основі пористих оксидів, серед яких оксид алюмінію (Al2O3) виділяється порівняльною простотою отримання в електролітах сірчаної, щавлевої і фосфорної кислот. Сформований в процесі травлення самоорганізований масив пор відрізняється рівномірною щільністю ~109-1010 cм-2 із середнім розміром пор. Організовані наноструктури можна також вирощувати у пористому кремнії, отриманому електрохімічним травленням пластин Si. При осадженні в пори вибраної матриці відповідного матеріалу, який надає такому композиту нових фізичних властивостей. Осадження квантових точок дозволяє сформувати структури з унікальними оптичними та люміне-сцентними властивостями, придатними для розвитку оптичних методів і створення нових елементів оптоелектроніки та ін.