Создан метаматериал, способный защитить от радиации

Первый полёт человека в космос был не вчера. Но неизведанное пространство всё еще не изучено. Оно манит своей загадочностью и, конечно же, возможными колоссальными перспективами. Но, в связи с тем, что это сравнительно новая сфера исследований, учёные сталкиваются с множеством проблем. Открытое пространство космоса не очень подходят для жизни людей. Однако это не останавливает ученых в изобретении способов защиты организма от воздействия той среды. Когда астронавты оказываются в космосе, они  испытывают множество неудобств. Низкая гравитация препятствует нормальному функционированию организма, а высокие уровни радиации увеличивают риск развития рака и иных заболеваний. Для этого, исследовательская группа Австралийского национального университета разработала метаматериал, который динамически отражает излучение.

Префикс «мета» значит  «вне» (греческий), а термин «метаматериалы» считается структурой, в которой эффективность электромагнитных свойств превосходит свойства компонентов. Эти материалы создаются искусственно,  путём введения различных периодических структур в изначальный материал.

Итак, почему вообще возникла необходимость создания необычного материала? Радиация от Солнца (и не только) была серьезной проблемой для ученых, участвующих в программах освоения космоса. Космический корабль, скафандры, космическая станция и даже различные инструменты покрываются толстыми слоями защитного материала. Это весьма неудобно, потому что все предметы становятся громоздкими, а двигаться в таких защитных костюмах очень сложно. В идеале нужно сделать тонкий материал, который может защитить космонавта от вредного излучения, не сковывая его движения.

И вот это случилось. Не идеально, конечно, но весьма перспективно. Созданный метаматериал отлично защищает от излучения радиации, и при этом он очень тонкий. Фактически, эта пленка, которая  состоит из наночастиц. Они отражают световые волны определенной длины. (ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, в данной ситуации). Различные слои этой пленки способны избежать попадания света, а чешловек может отрегулировать настройки метаматериала, а именно – изменить температуру. Когда новый материал охлаждается, наночастицы сжимаются, если нагревается – расширяются, и при этом больше или меньше отражают.

Теперь появилась новая проблема: каким образом нагревательные элементы будут интегрированы в метаматериал? Контроль температуры возможен с помощью нескольких способов (например, через микронагреватели, которые можно вшить в материал), но ученые все еще не знают, как наилучшим образом отрегулировать эффективность отражения различного излучения. Метаматериал защищает астронавтов от инфракрасного и ультрафиолетового излучения, но он бесполезен перед высокоэнергетическими частицами. Однако, существующие скафандры тоже не справляются с этой задачей. Но, по крайней мере, новый материал уже имеет лучшие характеристики. А с дальнейшей доработкой это может быть использовано для создания очень легких, подвижных «космических костюмов».