Одной из самых важных проблем для современной космонавтики, является защита экипажа космических кораблей и станций от космической радиации. Новое исследование, проведенное учеными из Университета штата Северная Каролина, предполагает, что материал, состоящий из полимерного соединения, заключенного в частицы триоксида висмута, обладает огромным потенциалом для замены обычных материалов, защищающих от излучения, таких как свинец.
Триоксид висмута является легким, эффективным средством защиты от ионизирующих излучений, таких как гамма-лучи, и его можно быстро изготовить, что делает его перспективным материалом для использования в таких областях, как исследование космоса, медицинская визуализация и лучевая терапия.
Традиционные материалы, защищающие от радиации, такие как свинец, часто дороги, тяжелы и токсичны для здоровья человека и окружающей среды. Согласно последним открытиям в сфере высокотехнологичных материалов, соединение триоксида висмута может служить эффективной защитой от излучения, одновременно уменьшая недостатки, связанные с традиционными экранирующими материалами.
В новом исследовании исследователи продемонстрировали, что они могут создать соединение, используя метод отверждения, который основан на ультрафиолетовом (УФ) свете, а не полагается на отнимающие много времени высокотемпературные методы.
«Используя метод УФ-отверждения, мы смогли создать соединение порядка нескольких минут при комнатной температуре, что обеспечивает потенциал для быстрого изготовления материалов, защищающих от излучения», - говорит Ян. «Это важный момент, потому что термическая полимеризация, часто используемый метод получения полимерных соединений, часто зависит от высоких температур и может занять несколько часов или даже дней. Метод УФ-отверждения является и более быстрым, и менее дорогим».
Используя метод УФ-отверждения, исследователи создали образцы полимерного соединения, которые содержат до 44% триоксида висмута по весу. Затем исследователи проверили образцы, чтобы определить механические свойства материала и возможность эффективного экранирования от ионизирующего излучения.
Соединение эффективно для защиты от гамма-лучей, является легким и прочным. Ведется работа над дальнейшей оптимизацией этого метода для получения наилучших характеристик материала.