Разработана легкая радиационная защита с ингредиентом из ржавчины

Фото из открытых источников

Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали новую технологию для защиты электроники в военной и космической технике от ионизирующего излучения. Новый подход является более рентабельным, чем существующие методы, и секретным ингредиентом является - ржавчина.

“Наш подход может быть использован для поддержания одного и того же уровня радиационной защиты при одновременном снижении веса на 30% или более по сравнению с наиболее широко используемыми методами защиты. В любом случае, наш подход уменьшает объем пространства, занимаемого экранированием”, - говорит Роб Хейс, соавтор статьи и доцент ядерной инженерии.

Ионизирующее излучение может вызвать значительные проблемы для электронных устройств. Для защиты от этого устройства, которые могут подвергаться воздействию радиации – например устройства, используемые в космических аппаратах, включают радиационную защиту.

Вес является важным фактором в разработке аэрокосмических технологий, и экранирование, наиболее часто встречаемое в аэрокосмических устройствах, состоит из размещения алюминиевой коробки вокруг любых чувствительных технологий. Такое решение рассматривалось как обеспечение наилучшего компромисса между весом щита и защитой, которую он обеспечивает.

Новый метод основан на смешивании окисленного металлического порошка – ржавчины - в полимер, а затем включении его в общее конформное покрытие на соответствующей электронике.

"Порошок оксида металла предлагает меньшую защиту, чем металлический порошок, но оксиды менее токсичны и не создают электромагнитных проблем, которые могут помешать работе устройства”, - поясняет Хейс.

"Расчеты переноса излучения показывают, что включение порошка оксида металла обеспечивает экранирование, сопоставимое с обычным щитом. При низких энергиях порошок оксида металла уменьшает как гамма-излучение в электронику в 300 раз, так и нейтронное излучение, повреждающее ее на 225%”, - говорит Майк Деванзо, один из авторов исследования.

“В то же время покрытие менее громоздко, чем экранирующая коробка. И при вычислительном моделировании, худшая производительность оксидного покрытия все еще поглощает на 30% больше излучения, чем обычный щит того же веса. Кроме того, оксидные частицы намного дешевле, чем такое же количество чистого металла”, - добавляет Хейс.

Найденное решение может потенциально уменьшить потребность в обычных защитных материалах для космической электроники. Исследователи продолжают испытывать и оттачивать свою технику экранирования для использования в различных устройствах.