Исследователи из Гентского университета (Бельгия) разрабатывают инновационную защиту от космической радиации с помощью 3D-печатных гидрогелей. Эти материалы способны поглощать и удерживать большие объемы воды, что делает их эффективными экранами от вредного излучения, пишет «Хайтек».
В космосе астронавты подвергаются высокому уровню радиации. За сутки за пределами земной атмосферы и магнитного поля они получают дозу, эквивалентную годовой на Земле. Для будущих миссий, включая полеты на Марс, необходима надежная защита.
Вода давно известна как хороший материал для защиты от радиации: она плотная и содержит водород, который замедляет заряженные частицы. Однако свободно текущая вода в космосе создает проблемы: контейнеры ограничивают подвижность, неравномерное распределение приводит к пробелам в защите, а утечки опасны для электроники.
Гидрогели, созданные на основе суперабсорбирующих полимеров (SAP), впитывают в сотни раз больше жидкости, чем весят сами, превращаясь в гель. В этом состоянии вода не течет, что обеспечивает равномерную защиту и исключает риск утечек даже при повреждении материала.
Набухание гидрогеля. Процесс продолжительностью 1,5 часа показан за 6 секунд. Видео: ЕКА«Гидрогели давно применяются в медицине, от контактных линз до мягких имплантатов. Теперь мы исследуем их возможности в космосе», — объясняет Линни Ван Даэле в блоге Европейского космического агентства.
3D-печать позволяет создавать защитные элементы практически любой формы, что удобно для скафандров и космических модулей. «Наш суперабсорбирующий полимер можно обрабатывать разными способами, но 3D-печать дает наибольшую свободу», — отмечает Манон Минсарт.
Руководитель проекта Петер Дебруэл добавляет: «Мы успешно показали, что гидрогели безопасны в космосе. Теперь наша цель — создать 3D-структуры и наладить их производство».
Дальнейшие исследования сосредоточены на улучшении свойств материала и его промышленном применении. В перспективе гидрогели могут использоваться не только в скафандрах, но и в качестве радиационных щитов для космических кораблей или резервуаров для воды.