對于太空旅行者來說,一個很大的威脅就是輻射,宇宙飛船固然可以保護宇航員不受到輻射的危害,但是其體積龐大,不適合對移動性和輕量化要求很高的太空。澳大利亞國立大學的研究人員開發了一種新的納米材料,可以抵抗紅外和紫外的侵害!
雖然人類從來沒有真正打算在太空中生活,但這并未阻止我們進行嘗試。失重固然會對人體造成很大的傷害,但暴露在輻射之中卻會使宇航員得癌癥和其他疾病的風險增加。澳大利亞國立大學(ANU)的一個團隊開發了一種新的納米材料,可以通過動態反射有害輻射的薄膜來保護空間旅客。
ANU研發的這種納米材料可以在很小的厚度上執行相同的功能。其表面由納米顆粒組成,可根據需要反射某些波長的光,在上述情況下即紅外線和紫外線。更棒的是,材料的不同層可以選擇性地允許或防止光線通過,并且用戶在飛行中可以通過改變溫度進行調控。通過加熱或冷卻材料,納米顆粒隨著其膨脹或收縮而改變折射的多少。
“我們這項研究的重要因素是,通過改變納米顆粒的溫度,改變它們的折射率,從而導致納米顆粒的光學性質變化,”首席研究員Mohsen Rahmani告訴New Atlas,“通過計算這些光學性能的變化,我們成功設計和制造了諧振納米粒子,它們在改變光學性能前后可以起不同的作用,因此可以根據需要對它們與光的相互作用進行控制和設計。
這不僅僅是簡單地開啟或關閉折射。Rahmani表示,單個納米粒子能夠在滑動范圍內運行,可以完全透射光線,完全反射光線或處于其間的任何位置。觸發反應的熱源可以是外部的或內置的,并且可以由材料的使用者或穿戴者控制。
“控制材料的溫度可以通過許多方式進行,”拉赫馬尼告訴我們,“例如,使用可以加熱材料表面的附加激光束,或者使用嵌入基板內的微型加熱器,后者非常類似于汽車后擋風玻璃上用來除霧的一系列平行的電阻絲。我們的發明可以使用類似的布置將溫度控制限制在精確的位置上。
雖然這種材料可以抵抗紅外和紫外輻射,但它不能保證宇航員不會受到高能量粒子的影響,但是,現有的太空服也做不到。ANU的研究人員表示,將增加該材料對有害輻射的“阻力閾值,如果調整為與其他波長的光線共同作用,它也可以在其他更多的本土領域進行應用。例如,可以根據需要設置一個可以在浴室中變成鏡子的窗戶,或者在不同季節控制通過房屋窗戶的光線數量。
資料來源:材料牛
更多精彩!歡迎掃描下方二維碼關注中國粉體技術網官方微信(粉體技術網)
|