新型太空辐射屏蔽:柔性氮化硼纳米管薄膜展现出前景

高能宇宙辐射会损害细胞和 DNA,导致癌症,而二次中子(特别是从行星表面产生)的危害可能是其他辐射的 20 倍。铝是最广泛使用的屏蔽材料,其缺点是在低于一定厚度时会产生额外的二次中子。

来源:英国物理学家网首页
太空环境不仅暴露于初级宇宙辐射,还暴露于次级辐射,特别是中子,这些辐射是由航天器或月球表面相互作用产生的,会带来重大的生物风险。在相同质量厚度下,BNNT液晶薄膜表现出比铝更有效的空间辐射屏蔽性能,并且在衰减热中子方面尤其有效。图片来源:韩国科学技术研究院

高能宇宙辐射会损害细胞和 DNA,导致癌症,而二次中子(特别是从行星表面产生)的危害可能是其他辐射的 20 倍。铝是最广泛使用的屏蔽材料,其缺点是在低于一定厚度时会产生额外的二次中子。

因此,轻质、坚固且具有优异中子屏蔽能力的氮化硼纳米管(BNNT)正在成为一种有前途的替代品。

氮化硼纳米管

BNNT 是直径仅约 5 纳米的超细管状材料,约为人类头发厚度的 1/20,000,使其极其轻且坚固,具有出色的热中子吸收能力。然而,由于制造技术的限制,迄今为止它们只能被生产成薄而脆的板材,限制了它们的实际应用。

BNNT 制造和屏蔽的进展

韩国科学技术院(KIST)功能复合材料研究中心Jang SeGyu博士领导的研究小组和韩国科学技术院(KAIST)生物与化学工程系Choi Siyoung教授领导的研究小组开发了一种高密度BNNT防护罩。这种屏蔽由密集的 BNNT 制成,坚固耐用,能有效导热,并能有效阻挡宇宙辐射。

防护罩 宇宙辐射 已发布 先进功能材料