Inspiriert von in Zellmembranen eingebetteten biologischen Ionenkanälen, die den selektiven Transport von Wasser, Ionen und organischen Molekülen ermöglichen, sind synthetische Ionenkanäle in schwerionenbestrahlten Polymermembranen für viele Anwendungsgebiete attraktiv. Neben elektrochemischen Sensoren und stimuliresponsiven Bauteilen haben in letzter Zeit ebenfalls molekulare Trenn- und Reinigungsverfahren, sowie Energieumwandlungssysteme viel Aufmerksamkeit erregt. Diese Anwendungen erfordern eine präzise Kontrolle der Kanaldimensionen und deren Oberflächeneigenschaften, um die spezifischen Anforderungen zu erfüllen. Der Herstellungsprozess erfolgt durch die Bestrahlung von Polymerfilmen mit Schwerionen, um laterale Spuren zu erzeugen, die mit einem geeigneten chemischen Ätzmittel in Nanokanäle umgewandelt werden. Eine sorgfältige Anpassung der Spurätzbedingungen ermöglicht die Herstellung von Kanälen mit dem gewünschten Durchmesser und der gewünschten Geometrie. In dieser Arbeit werden neue Spurätzverfahren entwickelt, um Nanokanäle in Polyimid (PI) zu erzeugen, einem Polymer, welches sich durch hervorragende chemische und mechanische Stabilität auszeichnet. Die neu entwickelte soft-etching-Technik ermöglicht eine selektive Entfernung von beschädigtem Material aus der latenten Spur, ohne das Volumenmaterial zu beeinträchtigen, wodurch Kanäle im sub-Nanometer-Bereich gebildet werden können. Diese Membranen weisen einen effizienten und selektiven Transport kleiner kationischer Spezies wie Alkali-, NH4+ und Lithium-Crown Ether [Li(12C4)]+ Ionen auf, während der Durchgang von zweiwertigen Metallionen oder größeren kationischen Analyten verhindert wird. Darüber hinaus wird die Rolle organischer Lösungsmittel beim chemischen Spurenätzen von PI Membranen untersucht. Durch die Verwendung organischer Lösungsmittel, entweder als Vorbehandlung oder als Additiv beim standardmäßigen NaOCl-Ätzen, können deutlich höhere Ätzraten erreicht werden. Die Ionenpermeation durch die Polymermembran wird in wässrigen und aprotischen organischen Elektrolyten durchgeführt. Der Einfluss der Oberflächenladungsdichte auf das Transportverhalten polymerer Nanokanäle in Wasser wird anhand von PAMAM-Dendrimeren verschiedener Generationen demonstriert. Die Ablagerung von Dendrimermolekülen mit positiv geladenen Aminogruppen an den Kanalwänden induziert einen anionenselektiven Ionentransport und erreicht den höchsten Anionenfluss für PAMAM zweiter Generation. In organischen Elektrolyten führt die Bildung von solvatisierten Metallkationen [M-(Solvat)4]+ zu einer dramatischen Verringerung der Ionenleitfähigkeit in soft-etched PI Membranen, während spurgeätzte PI Membranen dem gleichen Trend der entsprechenden Volumenleitfähigkeiten des Elektrolyten folgen. Spurengeätzte Polymermembranen zeigen Anionenselektivität aufgrund der Abscheidung von [M-(Solvat)4]+ in wasserfreiem Propylencarbonat und Acetonitril, während ähnliche Anionen- und Kationenleitfähigkeiten in Dimethylformamid gemessen werden. Die präsentierten Ergebnisse können für membranbasierte molekulare Filtrations- und Reinigungsverfahren in Flüssigkeiten und Gasen, sowie für nanofluidische Energiekonversionssysteme, die in Wasser und organischen Lösungsmitteln arbeiten, nützlich sein.