Защитный экран тоньше волоса, сохраняющий эластичность как у резины, создан учеными из Южной Кореи. Разработанный композитный материал одновременно блокирует электромагнитные волны и нейтронное излучение, пригоден для 3D печати и может использоваться для защиты космической и ядерной техники.
В современных высокотехнологичных отраслях, включая космическую, атомную энергетику и производство медицинского оборудования, широко используются экранирующие материалы для защиты техники и персонала от электромагнитного и нейтронного излучения. С развитием космических программ, например, после запуска миссии «Артемида-2», растет потребность в более эффективных решениях.
Традиционно для блокировки электромагнитных волн и нейтронов требовались разные материалы, что приводило к увеличению веса и усложнению конструкций. Исследовательская группа под руководством доктора Джу Ен-хо предложила новый подход.
Ученые создали композитный материал, который позволяет одновременно решать обе задачи с помощью одной сверхтонкой пленки толщиной меньше человеческого волоса. Материал сохраняет эластичность, подобно резине, и пригоден для 3D-печати.
Главная особенность разработки — сочетание двух типов нанотрубок: токопроводящие углеродные нанотрубки отвечают за поглощение и отражение электромагнитных волн, а нанотрубки из нитрида бора, содержащие бор, эффективно захватывают нейтроны. Их взаимное переплетение формирует структуру, обеспечивающую двойную защиту.
Испытания показали, что материал блокирует 99,999% электромагнитных волн и снижает уровень нейтронов примерно на 72%. Он сохраняет свойства при растяжении более чем вдвое и выдерживает температуры от -196 °C до 250 °C. При этом сотовая структура, полученная с помощью 3D-печати, дает на 15% лучшие экранирующие характеристики по сравнению с плоскими образцами той же толщины.
По мнению разработчиков, новый материал может упростить конструкцию и снизить вес изделий в спутниках, космических станциях, ядерных установках, оборудовании для лечения рака и средствах индивидуальной защиты. В перспективе планируется дальнейшее улучшение характеристик и внедрение технологии в промышленность.
Читайте также: «Астероиды помогут сократить миссию на Марс до 153 дней».