纳米技术保护宇航员免受有害辐射

澳大利亚国立大学(ANU)的发明可能有助于保护宇航员免在太空受辐射[伤害]。
澳大利亚国立大学(ANU)的发明可能有助于保护宇航员免在太空受辐射[伤害]。

想象一下一扇玻璃窗户可以即刻被变成一面镜子是怎样一种情况。这种可能性是真的可以实现的。这得益于澳大利亚国立大学研究人员在纳米技术方面的一项突破。

文章关键点:

  • 研发出来的材料旨在保护宇航员和航天飞机免受宇宙辐射(cosmic radiation)的影响
  • 这种纳米材料的设计可让它对温度变化而作出反应
  • 研究人员说该技术也可用于节约能源之上

他们研发出了一种新材料。这种材料承诺[可以]保护宇航员免受有害辐射,同时,还可以在居家生活中得到实际应用。

澳大利亚国立大学(Australian National University,简称ANU)的研究人员将他们的发明称为“智能镜”(smart mirror)。其实[这种材料]所需要的只是温度上的调节。

 “我们的智能镜由许多电介质纳米粒子(dielectric nanoparticles)组成,这些粒子是经过精心设计,并单层排列的,” 国立大学首席研究员穆赫辛·拉赫马尼(Mohsen Rahmani)博士说。

那层纳米颗粒扩展得很薄,它们之间相隔只有0.00005毫米。

“[在]今天的技术[之下],所有的光学硅酸盐(optical silicates)由在静态[环境下]工作的元素组成,” 拉赫马尼博士说。

这里的样品包含数十万个纳米粒子。
这里的样品包含数十万个纳米粒子。 Supplied:Stuart Hay, ANU

“这意味着它们要么传递光线,要么反射光线,再要么就是存在于两者之间。”

在此之前,光学硅酸盐只达到了一种功能。

但是加入加热[这一元素],这种新材料承诺会发生转变 – 吸收、反射或发出光线和辐射。

 “通过我们的技术,你可以第一次拥有能够同时具备所有功能的单一元素。它可以控制光线通过或反射,” 拉赫马尼博士说。

拉赫马尼博士说这个薄膜足够薄,可以在一根针头涂上数百次,也可以应用于任何表面,如太空服上。

纳米材料可根据其温度反射或透过光线。
纳米材料可根据其温度反射或透过光线。Supplied: ANU

“通过调节该薄层的温度,我们能控制那些纳米颗粒的光学性质,”他说。

“所以整个表面可以根据需要要么传输,要么反射射入的光线。”

长时间的太空旅行所涉及的一个主要问题就是暴露于宇宙辐射(cosmic radiation)之中。

目前[人们]需要一层厚厚的过滤板来保护航天飞船和宇航员。

 “我们知道,太空的温度变化很大,” 拉赫马尼博士说。

“想像一下,我们可以有一种智能镜,能在不同温度下反射不同频率的[光和辐射]。”

“它可以为在太空的不同环境中保护设备或宇航员提供良好的平台。”

一扇可以变成镜子的玻璃窗

将人类送入太空看到一些创新与发明现在步入我们的日常生活。[这包括] 记忆泡绵(memory foam)、快干防锈涂料(quick-dry anti-rust paint),水过滤器(water filters)和一些防弹织物,这些[使用新发明创造出来的产品]都得益于太空竞赛。

就像那些最初为太空旅行而设计出来的创新一样,这个[创新技术]也可以在地球上得到有效的应用。

就像汽车后车窗有电线穿过,以加热来除雾一样,一个类似的系统也可以用来控制新薄膜的温度,将透明的玻璃窗子转换成镜子或可发光的玻璃板。

一个可控制新薄膜温度的系统可以将透明玻璃转换成一面镜子。

“这个原理也可以延展到其他频率之上,”这个项目的联合研究员、副教授安德烈·米罗希妮琴科(Andrey Miroshnichenko)说。

“包括可见[光],这打开了一系列新型应用的范畴,这也包括建筑设计上的应用。”

“例如你的[一扇玻璃]窗户可以变成一面镜子。”

还可以将镜子转换成发光面板,澳大利亚国立大学的研究团队表示该技术还承诺可以节约能源。

(题图:澳大利亚国立大学(ANU)的发明可能有助于保护宇航员免在太空受辐射[伤害]。  Supplied: NASA)