V současné době je výzkum nanostrukturních povlaků realizován ve dvou nezávislých směrech. V prvním směru se zabýváme přípravou, analýzou a optimalizací vybraných vlastností nanokompozitních povlaků tvořených přechodovým kovem, v našem případě titanem, a uhlíkem. Tyto povlaky mají nanokompozitní charakter, kdy a jsou tvořeny nanokrystalickými zrny karbidu titanu uloženými v amorfní hydrogenizované uhlíkové matrici (nc-TiC/a-C:H). Přesným vyladěním prvkového složení a vnitřní struktury mohou být tyto vrstvy např. supertvrdé nebo naopak vykazovat extrémně nízký koeficient tření a otěru či vysokou biokompatibilitu. Tyto vlastnosti předurčují aplikaci těchto povlaků ve strojírenství, kde mohou sloužit např. jako ochranné vrstvy pro obrábění neželezných kovů, v automobilovém průmyslu, kde mohou snižovat tření v motoru nebo mohou být použity v lékařství, kde mohou zvýšit životnost kloubních implantátů. Pro přípravu těchto povlaků jsme vyvinuli hybridní PVD-PECVD proces, který vhodným způsobem kombinuje výhody obou obvykle konkurenčních procesů. Tento laboratorně vyvinutý depoziční proces byl následně ve spolupráci s naším průmyslovým partnerem firmou PLATIT přenesen do praxe. Navrhli jsme plně automatický depoziční algoritmus vhodný pro použití v průmyslových zařízeních touto firmou vyráběných. Dnes je tedy možné si přímo zakoupit komerční depoziční zařízení firmy Platit společně s námi vyvinutou technologií, nebo si „jen“ nechat průmyslově povlakovat vlastní vzorky touto perspektivní vrstvou.

Druhý směr našeho výzkumu představují materiály na bázi nanolaminátů. Konkrétně jde o nedávno teoreticky předpovězené materiály obsahující kov, bór a uhlík v krystalické mřížce podobné tzv. MAX fázím,  která je charakteristická střídáním pevně iontově a kovalentně vázaných rovin se slaběji kovově vázanými rovinami. Tato krystalická struktura zajišťuje připraveným materiálům jak vysokou tvrdost, tak i zvýšenou houževnatost. Kombinace tvrdosti a houževnatosti je u současných běžně používaných materiálů vzácností. Typické současné tvrdé ochranné povlaky jsou často na bázi keramiky, která je sice velmi tvrdá, ale zároveň je i křehká. To může vést k předčasnému zničení povlaku i povlakovaného nástroje kvůli rychlému šíření trhlin v materiálu. Nanolamináty kombinující tvrdost se zvýšenou houževnatostí jsou tedy perspektivními kandidáty na ochranné povlaky nové generace především pro aplikace, kde povlakovaný díl prochází výraznou deformací, jako je třeba tváření.

V roce 2011 bylo zjištěno, že magnetronové plazma buzené pulzy velkého výkonu není nad rozprašovanou částí terče vždy rovnoměrně rozmístěno, ale za určitých podmínek se samo uspořádá do lokalizovaných ionizačních zón, tzv. spokes. Spoky vykazují vyšší hustotu elektronů, velmi intenzivně svítí a rotují ve směru E×B driftu rychlostí přibližně 10 km·s-1. Vlastnosti spoků, jako např. jejich tvar, počet a rychlost silně závisí na experimentálních podmínkách včetně magnetického pole a geometrie komory. Tento typ nestabilit byl pozorován nejen při magnetonovém naprašování, ale i v jiných zařízeních, která využívají zkříženého elektrického a magnetického pole, jako jsou např. Hallovy motory. Naše skupina studuje spoky převážně v nereaktivním HiPIMS procesu. Pro výzkum spoků je používána kombinace několika diagnostických metod, např. snímkování pomocí rychlé kamery, měření signálu z optických vláken umístěných přímo v komoře a také různé typy sond, např. Langmuirovy sondy, páskové sondy, emisní sondy nebo rovinné sondy. Cílem je důkladně popsat chování tohoto typu nestabilit plazmatu a pomocí jednoduchým modelů odhalit, co tyto nestability způsobuje.