در این پژوهش نخست مبانی نظری از تأثیر نانو ذره بر هسته گذاری سلول در اسفنج پلیمری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات مشخص کرد که حضور افزودنی در زمینه پلیمر منجر به بهبود هسته گذاری حباب ها و کنترل ساختار سلولی می شود. بنابراین در این تحقیق به بررسی اثر اندازه، مقدار و خواص سطحی نانوذره سیلیکا در اسفنج پلیمری پرداخته شد. به منظور بررسی خواص سطحی نانوذره روی ساختار نهایی اسفنج پلیمری، ابتدا نانوذره سیلیکا با میزان آبدوستی متفاوت تهیه شد. که برای این کار سطح نانوذره سیلیکا به وسیله عامل سیلانه مناسب اصلاح شد. به منظور بررسی خواص سطحی ذرات سیلیکای اصلاح شده و اصلاح نشده و همچنین چسبندگی آنها به پلی استایرین کشش سطحی نمونه های جامد به وسیله تست زاویه تماس اندازه گیری شد. در ادامه با ترکیبی از روش های محلولی و مذاب انواع نانوکامپوزیت با غلظت های مختلف پرکننده تهیه شد. همچنین به منظور تهیه اسفنج از نمونه های نانوکامپوزیتی تهیه شده از دستگاهی با قابلیت عملکرد در دما و فشار بالا و افت آنی فشار استفاده گردید. به منظور بررسی اثر نانوسیلیکا بر ساختار نهایی اسفنج و همچنین تعیین چگالی سلولی و اندازه سلول از میکروسکوپ الکترون پویشی استفاده شد. نتایج نشان داد که حضور مقدار کمی نانوسیلیکا در افزایش چگالی سلولی و کاهش اندازه سلول تأثیر به سزایی دارد. همچنین کاهش اندازه نانوذره این اثر بخشی را افزایش می دهد، از طرفی کاهش کشش سطحی نانوذره تا نزدیکی پلیمر منجر به افزایش بیشتر چگالی سلولی شد.