پس از كشف مواد راديو اكتيو و اشعه ايكس به تدريج پنجره اي ديگر در علوم پزشكي براي تشخيص و درمان بعضي از بيماريها گشوده شد. تنها كمي بعد از اين كشف اثرات زيانبار پرتوها به تدريج آشكار گرديد. پرتوهاي يونساز قادرند به ماكرومولكولهايي مانند DNA كه از نظر بيولوژيكي اهميت دارند آسيب برسانند (1). بنابراين سازمانهاي ملي و بين المللي مسئول حفاظت پرتويي سعي كرده اند با توصيه ها و تعيين حدود دوزهاي مجاز براي پرسنل و افراد جامعه اثرات زيانبار پرتو را كاهش دهند. پس از اطمينان از صحت شبيه سازي براي مقايسه سرب با فلزهاي انتخاب شده (تنگستن ، قلع، باريم، بيسموت) از نرم افزار MCNP استفاده شد. هر كدام از لايه ها با تركيب وزني مساوي از ماده زمينه اي (ماتريكس) و يك فلز شبيه سازي شد سپس اين لايه ها در باربر طيف پرتوايكس 100KVP قرارداده شد و تضعيف فوتوني هر لايه با روش مونت كارلو اندازه گيري و منحني طيف پرتو ايكس پس از لايه تضعيف كننده بر روي نمودار رسم شد و با سرب مقايسه گرديد (شكل 1) نتايج نشان داد كه نسبت شدت به شدت اوليه (1/10) پرتوهاي آشكارسازي شده براي لايه حاوي قلع 9.41 و لايه حاوي تنگستن 5.12 لايه حاوي سرب 9.56 لايه حاوي بيسموت 9.62 و لايه حاوي باريم 1.43 است. براساس نتايج بدست آمده دو فلز قلع و تنگستن تضعيف بيشتري نسبت به سرب دارند. به همين دليل درصدهاي وزني متفاوتي از اين دو فلز شبيه سازي و تضعيف فوتوني آنها اندازه گيري شد كه در نهايت تركيبي از تنگستن و قلع كه داراي تضعيف فوق العاده اي نسبت به سرب و حتي بهتر از تنگستن بود انتخاب شد به منظور اطمينان از صحت شبيه سازي اين تركيب در ماتريكس گريس تهيه و بطور عملي با سرب مقايسه گرديد كه نتايج شبيه سازي را تاييد كرد سپس اين تركيب در ماتريكس پليمر تهيه و مورد آزمايش تضعيف فوتوني و مقاومت فيزيكي قرارگرفت. نتايج اندازه گيري هاي تضعيف فوتوني براي تركيب فلز در ماتريكس گريس نشان داد كه HVL تركيب حاوي سرب برابر 0.338mm و براي تركيب حاوي تنگستن و قلع برابر 0.271mm در شرايط Narrow beam مي باشد. بنمابراين يك لايه نازكتر از اين تركيب مي تواند تضعيف مشابه سرب داشته باشد. با توجه به اينكه چگالي اين تركيب 4.45gcm3 و چگالي تركيب حاوي سرب 4.67gcm-3 بدست آمد و داراي تضعيف بيشتري از سرب مي باشد. بنابراين مي توان روپو.ش هاي حفاظت پرتويي نازكتر سبكتر و داراي تضعيف فوتوني بهتري را جايگزين روپوش هاي سربي رايج نمود. نتايج اندازه گيري هاي تضعيف فوتوني درجدول شماره 1 و 2 آمده است. تركيب فلز در ماتريكس پليمر مورد آزمايش مقاومت كششي tensile test قرار گرفت و مقاومت يك قسمت به ضخامت 2 و ابعاد 10 و 20 ميلي متر كه تا نيروي 60 نيوتون مقاومت كششي دارا بود.

اين اختراع به طور كلي در حوزه شيمي، مهندسي شيمي است. در اين اختراع ذرات خاك رس مونت موريلونيت سديم دار با استفاده از وارد كردن تركيب آلي N-isopropyle-N'-Phenyl-p-Phenylenediamine در بين صفحات بلورين آن از طريق روش تعويض يوني بصورت نانو خاك رس اصلاح شده درآمد كه قابليت آلي دوستي و امتزاج با مواد پليمري را دارا است. سپس به منظور آزمودن توانمندي هاي اين اختراع (تهيه نانوخاك رس)، پخش و توزيع اين ذرات نانو شده در ماتريس كوپليمر استايرن- مالئيك انيدريد با روش پليمر كردن درجاي آن انجام شد. مشاهده شد هنگامي كه لاتكس پايه آبي حاصل از اين اختراع به ملات سيمان در بتنهاي ساختماني اضافه شود منجر به افزايش خاصيت ضدآب شدن بتن خواهد شد و مشكلات فراوان ساختماني را كه ناشي از رطوبت بالا در مناطق بخصوص خيلي مرطوب ميباشد را مرتفع ميكند. ساختارها و خواص بدست آمده به وسيله ي آزمون هاي نظير TEM و XRD، در شكلهاي 8-1 ارائه شد. همانگونه كه از اشكال 4-7 استنتاج مي شود در اثر پخش فاز نانوخاك رس در فاز پليمري از شدت پيك مربوط به نواحي بلورين خاك رس كاسته و بصورت يك پيك پهن مواد آلي غيربلورين نظير استايرن كه حالت آمورف نيز دارد درآمده است كه اثبات ورقه‌اي شدن (exfoliation) نانوخاك رس Na-bentonite در فاز پليمري استايرن-مالئيك انيدريد و تشكيل نانوكامپوزيت (ساختار كاملا ورقه اي شده مشاهده شده با روش TEMدر شكل 8) مي‌باشد.