In den kommenden Jahren wird die Ionenspur-Nanotechnologie weiter ausgebaut. Wir entwickeln funktionale isoporöse Membranen für Energieanwendungen, steigern die Empfindlichkeit und Stabilität von biochemischen Einzel-Nanokanal-Sensoren und erforschen 3D-Nanodraht-Anordnungen für photo-/elektrokatalytische Elektroden, Batterie-Kollektoren und Thermoelektrika.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der durch Schwerionen induzierten Materialmodifikation. Dabei untersuchen wir die Strahlenresistenz moderner Materialien für extreme Umgebungen, darunter Fusionsmaterialien und Beschleuniger-Komponenten, sowie die Effekte schneller Schwerionen auf Nanomaterialien. Durch die Bestrahlung von kosmischem Staub und Eis-Analoga bei tiefen Temperaturen simulieren wir in unseren Ionenanlagen Weltraumstrahlung.
Mit In-situ-Spektroskopie gewinnen wir dabei Radiolyse-Daten und identifizieren Produkte, die astrochemische Modelle zur Bildung komplexer Moleküle im Universum ergänzen.
Darüber hinaus ermöglicht die einzigartige Hochdruck-Bestrahlungsplattform am GSI die Synthese und Analyse neuartiger (meta)stabiler Materialphasen. So erforschen wir die ioneninduzierte Bildung neuer Materialien unter extremen Bedingungen, insbesondere Hochdruckphasen von z.B. Geomaterialien, Eis-Systemen und Nanomaterialien.
