Створено метаматеріал, здатний захистити від радіації

Перший політ людини в космос був не вчора. Але незвіданий простір все ще не вивчено. Воно вабить своєю загадковістю і, звичайно ж, можливими колосальними перспективами. Але, у зв’язку з тим, що це порівняно нова сфера досліджень, вчені стикаються з безліччю проблем. Відкритий простір космосу не дуже підходять для життя людей. Однак це не зупиняє вчених у винаході способів захисту організму від впливу того середовища. Коли астронавти виявляються в космосі, вони відчувають безліч незручностей. Низька гравітація перешкоджає нормальному функціонуванню організму, а високі рівні радіації збільшують ризик розвитку раку та інших захворювань. Для цього, дослідницька група Австралійського національного університету розробила метаматеріал , який динамічно відображає випромінювання.

Префікс «мета» означає «поза» (грецький), а термін «метаматеріали» вважається структурою, в якій ефективність електромагнітних властивостей перевершує властивості компонентів. Ці матеріали створюються штучно, шляхом введення різних періодичних структур в початковий матеріал.

Отже, чому взагалі виникла необхідність створення незвичайного матеріалу? Радіація від Сонця (і не тільки) була серйозною проблемою для вчених, що беруть участь в програмах освоєння космосу. Космічний корабель, скафандри, космічна станція і навіть різні інструменти покриваються товстими шарами захисного матеріалу. Це дуже незручно, тому що всі предмети стають громіздкими, а рухатися в таких захисних костюмах дуже складно. В ідеалі потрібно зробити тонкий матеріал, який може захистити космонавта від шкідливого випромінювання, що не сковуючи його руху.

І ось це сталося. Не ідеально, звичайно, але дуже перспективно. Створений метаматеріал відмінно захищає від випромінювання радіації, і при цьому він дуже тонкий. Фактично, ця плівка, яка складається з наночастинок. Вони відображають світлові хвилі певної довжини. (Ультрафіолетові і інфрачервоні промені, в даній ситуації). Різні верстви цієї плівки здатні уникнути попадання світла, а чешловек може відрегулювати налаштування метаматериала, а саме – змінити температуру. Коли новий матеріал охолоджується, наночастинки стискаються, якщо нагрівається – розширюються, і при цьому більше або менше відображають.

Тепер з’явилася нова проблема: яким чином нагрівальні елементи будуть інтегровані в метаматериал? Контроль температури можливий за допомогою декількох способів (наприклад, через мікронагревателі, які можна вшити в матеріал), але вчені все ще не знають, як найкращим чином відрегулювати ефективність відображення різного випромінювання. Метаматеріал захищає астронавтів від інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання, але він марний перед високоенергетичними частинками. Однак, існуючі скафандри теж не справляються з цим завданням. Але, принаймні, новий матеріал вже має кращі характеристики. А з подальшим доопрацюванням це може бути використано для створення дуже легких, рухливих «космічних костюмів».