Các nhà khoa học đã phát triển một loại vật liệu mới mỏng hơn sợi tóc người và có độ co giãn tương tự cao su, có thể bảo vệ con người và các thiết bị quan trọng khỏi bức xạ nguy hiểm.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một vật liệu mới có đặc tính co giãn và siêu nhẹ, có khả năng chắn cả bức xạ điện từ và bức xạ neutron. Các nhà khoa học kỳ vọng đây sẽ là giải pháp nhẹ hơn để bảo vệ thiết bị và con người trong các hoạt động không gian.
“Vật liệu này đại diện cho một khái niệm hoàn toàn mới trong công nghệ chắn bức xạ — mỏng như băng dính và linh hoạt như cao su, nhưng đồng thời có thể chặn cả sóng điện từ lẫn bức xạ,” ông Joo Yong-ho, tác giả chính của nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu vật liệu chắn môi trường khắc nghiệt thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc, cho biết trong một tuyên bố.
Khi nhắc đến rủi ro bức xạ trong không gian, nhiều người thường nghĩ đến bức xạ vũ trụ — yếu tố gây nguy hiểm cho sức khỏe phi hành gia khi hoạt động ở quỹ đạo Trái Đất thấp hoặc xa hơn.
Tuy nhiên, nhiều loại bức xạ khác cũng xuất hiện trong các công nghệ được sử dụng để phóng và vận hành sứ mệnh không gian, tạo ra thêm nhiều thách thức.
Ví dụ, sóng điện từ và bức xạ neutron từ một thiết bị có thể khiến chip bán dẫn trong thiết bị khác gặp trục trặc.
Ngoài phi hành gia, nhiều kỹ sư và kỹ thuật viên tham gia vào ngành công nghiệp không gian cũng có thể hưởng lợi từ các giải pháp bảo vệ bức xạ tốt hơn.
Vật liệu mới được tạo ra từ hai loại ống nano gồm ống nano carbon và ống nano boron nitride.
Ống nano carbon có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt, đồng thời cả hai loại vật liệu đều có thể hấp thụ và phản xạ sóng điện từ. Trong khi đó, ống nano boron nitride có khả năng hấp thụ neutron. Kết hợp lại, vật liệu này có thể chặn tới 99,999% sóng điện từ và 72% bức xạ neutron.
Ngoài khả năng chắn bức xạ và trọng lượng siêu nhẹ, độ co giãn của vật liệu cũng mở ra thêm nhiều ứng dụng mới.
Vật liệu có thể kéo giãn gấp đôi chiều dài ban đầu, đồng thời đủ linh hoạt để in 3D.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều hình dạng in 3D khác nhau và phát hiện cấu trúc tổ ong giúp tăng hiệu quả chắn bức xạ thêm 15%.
Nhóm nghiên cứu cho rằng vật liệu này có thể trở thành bước đột phá trong việc ngăn chặn bức xạ mà không làm tăng đáng kể trọng lượng — yếu tố đặc biệt quan trọng trong các sứ mệnh không gian, nơi từng gram tải trọng đều phải cân nhắc.
Công nghệ này có thể được ứng dụng trên nhiều thiết bị khác nhau, từ vệ tinh, trạm vũ trụ cho tới trang phục bảo hộ dành cho những người làm việc trong lĩnh vực không gian.
Nghiên cứu về vật liệu mới đã được công bố trên tạp chí Advanced Materials.
Nhiều công nghệ không gian sử dụng hoặc phát ra các loại bức xạ khác nhau. Một nghiên cứu mới đề xuất vật liệu có thể giúp chắn các loại bức xạ này, bảo vệ cả thiết bị lẫn con người. Ảnh: JHU/APL, NASA
