تحول فناوریهای فضایی با مادهای نازکتر از مو و به کشسانی لاستیک
به گزارش خبرنگار پژوهندگان عصر ، تابش عامل مهمی است که باید هنگام سفر فضانوردان به فضا در نظر گرفته شود و منظور فقط تابش فضایی نیست. برای رسیدن به فضا به طیف گستردهای از فناوریها نیاز است که شامل تابش هستند؛ از جمله دستگاههای پزشکی، نیمهرساناها، نیروگاهها و حتی خود فضاپیماها. چنین تابشی اغلب یک جزء جداییناپذیر از عملکرد این فناوریهاست، اما نکته منفی این است که میتواند خطراتی را از جمله آسیب رساندن یا تداخل با سایر فناوریهای مجاور و همچنین خطرات احتمالی را برای سلامتی انسان ایجاد کند.
پژوهشگران برای حل کردن این مشکل، یک ماده جدید کشسان و سبکوزن ابداع کردهاند که میتواند از فناوریهای فضایی در برابر تشعشعات الکترومغناطیسی و نوترونی محافظت کند. آنها قصد دارند این ماده را به گزینهای سبکتر برای محافظت از تجهیزات و انسانهای حاضر در پروازهای فضایی تبدیل کنند.
«جو یونگ هو»(Joo yong-ho)، پژوهشگر مرکز تحقیقات مواد محافظ محیطهای سخت در «موسسه علوم و فناوری کره جنوبی»(KIST) گفت: این ماده مفهوم کاملاً جدیدی را در فناوری محافظ ارائه میدهد. این ماده به نازکی نوار چسب و به انعطافپذیری لاستیک است، اما همزمان امواج الکترومغناطیسی و تابش را مسدود میکند.
وقتی به فضا و خطرات ناشی از تشعشعات فکر میکنید، ممکن است تشعشعات فضایی به ذهنتان خطور کند که در فضای بیرونی نفوذ میکنند و خطراتی را برای سلامتی فضانوردان مسافر مدار پایین زمین و فراتر از آن به وجود میآورند، اما انواع دیگری از تشعشعات در فناوریهای مورد نیاز برای رفتن به فضا و کاوش در آن استفاده میشوند که مشکلات دیگری را ایجاد میکنند. انواع گوناگون تشعشعات که بین فناوریهای مختلف در فرآیند توسعه یا استفاده از آن فناوریها ساطع میشوند، میتوانند مشکلات بسیاری را ایجاد کنند. به عنوان مثال، امواج الکترومغناطیسی و تشعشعات نوترونی ساطعشده از یک قطعه فناوری میتوانند به نقص عملکرد نیمهرساناها در بخش دیگر منجر شوند.
اوضاع وقتی پیچیدهتر میشود که میفهمیم علاوه بر فضانوردان، افراد بسیاری در پروازهای فضایی دخیل هستند. از مهندسان گرفته تا تکنسینها، افراد گوناگونی وجود دارند که ممکن است از محافظت بهتر در برابر تشعشعات هنگام کار با فناوریهای فضایی بهرهمند شوند.
این ماده جدید با دو نوع نانولوله متفاوت شامل نانولولههای کربنی و نانولولههای نیترید بور ساخته شده است. نانولولههای کربنی رسانا هستند؛ به این معنی که الکتریسیته و گرما میتوانند از آنها عبور کنند و هر دو نوع نانولوله، امواج الکترومغناطیسی را جذب و منعکس میکنند. از سوی دیگر، نانولولههای نیترید بور، نوترونها را جذب میکنند. این دو گروه نانولوله میتوانند با هم کار کنند تا ۹۹.۹۹۹ درصد از امواج الکترومغناطیسی و ۷۲ درصد از تابش نوترونی را مسدود کنند.
اگرچه اثربخشی این ماده در مسدود کردن تابش و ماهیت بسیار سبک، جذابترین جزئیات آن هستند، اما خاصیت کشسانی آن میتواند مزایای بیشتری نیز داشته باشد. این ماده را میتوان تا دو برابر طول آن کشید و این انعطافپذیری در واقع امکان چاپ سهبعدی ماده را فراهم میکند. پژوهشگران انواع گوناگون چاپ سهبعدی را با این ماده بررسی کردند و دریافتند که وقتی به شکل لانه زنبوری چاپ میشود، توانایی آن در محافظت در برابر تابش تا ۱۵ درصد بهبود مییابد.