Создана сверхтонкая пленка с двойной защитой от опасных видов излучения
Исследователи из Южной Кореи разработали сверхтонкий композитный материал, способный одновременно экранировать электромагнитные волны и нейтронное излучение. Разработка описана как слой тоньше человеческого волоса, который при этом остается гибким и может наноситься методом 3D-печати. Результаты опубликованы в журнале Advanced Materials.
Проблема, которую решает эта работа, связана с тем, что в космосе, ядерной энергетике и медицине одновременно присутствуют разные виды излучения. Обычно для каждого требуется отдельный защитный материал, что увеличивает массу конструкций и усложняет их проектирование.
Как устроен материал
Команда под руководством доктора Джу Ён-хо из KIST объединила два типа нанотрубок. Углеродные нанотрубки отвечают за экранирование электромагнитных волн за счет высокой проводимости. Нанотрубки из нитрида бора, содержащие бор, поглощают нейтроны.
Эти структуры формируют архитектуру, в которой компоненты взаимно «оборачивают» друг друга в пределах одного слоя. В качестве основы используется PDMS (полидиметилсилоксан) — эластичный силиконовый полимер, который придает материалу гибкость и делает возможной 3D-печать.
По заявлению исследователей, такая комбинация обеспечивает блокировку до 99,999% электромагнитного излучения и снижение потока нейтронов примерно на 72%, несмотря на минимальную толщину.
Прочность и работа в экстремальных условиях
Материал сохраняет свойства даже при растяжении более чем в два раза от исходной длины. Он устойчив к широкому диапазону температур — от -196°C до 250°C, что делает его потенциально пригодным для космических условий и других агрессивных сред.
Отдельно отмечается возможность создания сложных структур. Например, сотовая геометрия повышает эффективность экранирования примерно на 15% по сравнению с плоскими аналогами той же толщины.
Где это может применяться
Разработка ориентирована на задачи, где критичны масса и надежность защиты. Среди возможных областей — спутники, космические станции, ядерные установки, оборудование для лучевой терапии и носимые защитные системы.
Дополнительный эффект дает совместимость с 3D-печатью: можно проектировать защиту под конкретную форму устройства, а не подгонять оборудование под стандартные панели.
Комментарий исследователей
Доктор Джу Ён-хо описывает материал так:
«Этот материал представляет собой совершенно новую концепцию в технологии экранирования — он тонкий, как лента, и гибкий, как резина, и при этом одновременно блокирует как электромагнитные волны, так и излучение».
Он также подчеркивает перспективы внедрения: технология может стать основой для новой производственной базы в космической отрасли и других высокотехнологичных секторах.
