Новый метаматериал защитит астронавтов от космической радиации

4 Июля 2017 в 18:00, Сергей Грэй 10 125 просмотров 35

Открытый космос не очень-то пригодное для жизни людей место. Но это совершенно не мешает земным учёным придумывать новые способы защиты хрупкого человеческого организма от основных космических опасностей. Оказавшись в открытом космосе, астронавты испытывают целый ряд неудобств. Например, низкая гравитация нарушает привычную работу организма, а высокий уровень радиации повышает риск онкологических и других заболеваний. Именно поэтому команда исследователей из Австралийского национального университета разработала метаматериал, способный динамически отражать радиацию.

Радиация, исходящая от Солнца и других источников, всегда была одной из основных проблем для учёных, планирующих космические миссии. Скафандры астронавтов, космические станции и даже различные инструменты не просто так покрыты толстым слоем защитных материалов. Это делает движения людей в космосе крайне неуклюжими, а аппаратуру громоздкой. А это далеко от того идеала, к которому на протяжении десятилетий стремятся исследователи. Было бы здорово создать тонкий материал, способный защитить астронавта от губительной радиации, но при этом не стесняющий его движений.

И материал такой действительно был создан. Он эффективно защищает от радиационного излучения, но при этом невероятно тонок. По сути, это плёнка, созданная из наночастиц, отражающих световые волны определённой длины. В данном случае речь идёт об ультрафиолетовом и инфракрасном излучении. Разные слои плёнки могут предотвратить проникновение света через них, а пользователь способен регулировать настройки материала, меняя его температуру. Остужая или, наоборот, нагревая новый материал, наночастицы сжимаются и расширяются, становясь менее или более отражающими.

Теперь перед учёными стоит новая задача: как именно интегрировать в метаматериал нагревающие элементы. Регуляция температуры достижима несколькими способами (например, с помощью вшитых в материал микронагревателей), но пока учёные не определились с тем, как именно лучше всего регулировать эффективность отражения разных излучений. Несмотря на то, что материал защитит астронавтов от инфракрасной и ультрафиолетовой радиации, он будет беспомощен перед высокоэнергетическими частицами. Впрочем, существующие скафандры от них тоже не защищают. В любом случае метаматериал повысит текущую степень защиты и сделает будущие модели скафандров менее громоздкими.

Новый метаматериал защитит астронавтов от космической радиации

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

35 комментариев

  1. pathetic

    Теперь можно и на Марс. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • mr Vanya

      Осталось чуть-чуть доделать.
      "Теперь перед учёными стоит новая задача: как именно интегрировать в метаматериал нагревающие элементы."
      Да, и пока "В данном случае речь идёт об ультрафиолетовом и инфракрасном излучении. "

  2. azzysh

    Пипец... В заголовке про защиту от радиации ,в статье же про ультрафиолет и ИК... В лучших традициях бульварной прессы... (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Сергей Грэй

      Никаких традиций. Внимательно почитайте значения слова "радиация". Затем пройдите к новости на одном из уважаемых западных ресурсов о науке. http://newatlas.com/nanomaterial-reflects-radiation/50326/ - вот здесь. Что пишут наши американские коллеги? Правильно. "Космическая радиация". Следующий шаг. Оригинальный источник новости: http://www.anu.edu.au/news/all-news/anu-invention-may-help-to-protect-astronauts-from-radiation-in-space - что пишут? Снова радиация. :) Кстати, один из авторов исследования - наш соотечественник из России.

      • mr Vanya
      • deflang1

        Подобные статьи лишь тогда авторитетны, когда публикуются в соответствующих авторитетных журналах. Наличие ссылки на первоисточник не определяет его объективности (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

        • iron

          Reversible Thermal Tuning of All-Dielectric Metasurfaces
          http://dx.doi.org/10.1002/adfm.201700580

          Заголовок РИА-Новости: "Физики решили проблему космической радиации при полете человека на Марс"

          • iron

            У крупного ресурса заголовок ещё круче.

            • St_Sinner

              А что там не так написано? Там написано о радиации и ни слова про готовое снаряжение. Так что все ок. Ну а то, что про Марс упомянули, так это что бы народ не остывал. Но по логике, если этот метаматериал так хорош, его по любому применят при изготовлении, ну или разработают какую нить версию 2.0, вектор движения то уже получен (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • azzysh

        Да, понятно. Вы правы. Но все равно есть некая игра с подтасовкой смысла в заголовке. Рассчитано на привлечение внимания. Если бы написали в заголовке - мол, защита от тепла и ультрафиолета -то большинство прошло бы мимо. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • Сергей Грэй

          Разработка в любом случае очень многообещающая и перспективная. А радиация - это ведь излучение по сути своей. Ультрафиолет тоже губителен для человека в больших количествах. Этого ведь вы отрицать не станете? :) Не исключено, что в будущем технологию усовершенствуют для противостояния более опасным видам излучения. Мы стоим лишь в начале долгого пути.

      • snow1eopard

        Ну по своей сути это сколько в процентном соотношении к общей массе излучения? 5%? Ну да, безопаснее) хотя я согласен, это лучше чем ничего, но вот прям что б сенсация, это я думаю нет) скорее маленький шажок к прогрессу.

  3. botan

    Хорошая новость! (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  4. deflang1

    Так главная проблема как раз в высокоэнергетических частицах, а не в инфракрасном и ультрафиолетовом излучении (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • snow1eopard

      Не ну уф как бы существует, но в общей массе это до 5% от общего количества частиц

  5. Hi-Ai

    Наша клюква на берегах Австралии. Короткое резюме этих громких заявлений, построенных на каламбурах и подменах понятий: персональный дешевый PR.
    Картинка со стрелками оскорбляет разум.
    Заявления об увеличении «порога сопротивления» от вредного излучения
    (material will increase the "resistance threshold" against harmful radiation)
    просто глупы и не имеют никакого отношения к физике.
    Грантоеды запостили набор модных слов "нано", "космос", "излучения" в надежде, на какой-нибудь профит.
    Про инфракрасное излучение, которое они прицепили, чтобы окончательно запутать следы этого фарса, говорить не буду. А вот насчет ультрафиолета судите сами.
    Коли они уповают на резонанс между наночастицами, связанный с длинной волны, и собираются влиять на него нагревом, то им придется так нагревать частицы, чтобы они изменяли свои размеры от 10 до 380 нм (ультрафиолет), что невозможно. Поглощение конкретного "метаматериала" будет выглядеть узкой линией в спектре и никак не повлияет не только на УФ, но и ни на какие "пороги" других спектров harmful radiation вроде рентгеновского и гамма-излучения.

    • Hi-Ai

      Наша клюква на берегах Австралии. Короткое резюме этих громких заявлений, построенных на каламбурах и подменах понятий: персональный дешевый PR.
      Картинка со стрелками оскорб ляет разум.
      Заявления об увеличении «порога сопротивления» от вредного излучения
      (material will increase the "resistance threshold" against harmful radiation)
      просто глупы и не имеют никакого отношения к физике.
      Грантоеды запостили набор модных слов "нано", "космос", "излучения" в надежде, на какой-нибудь профит.
      Про инфракрасное излучение, которое они прицепили, чтобы окончательно запутать следы этого фарса, говорить не буду. А вот насчет ультрафиолета судите сами.
      Коли они уповают на резонанс между наночастицами, связанный с длинной волны, и собираются влиять на него нагревом, то им придется так нагревать частицы, чтобы они изменяли свои размеры от 10 до 380 нм (ультрафиолет), что невозможно. Поглощение конкретного "метаматериала" будет выглядеть узкой линией в спектре и никак не повлияет не только на УФ, но и ни на какие "пороги" других спектров harmful radiation вроде рентгеновского и гамма-излучения.

      • Сергей Грэй

        В данном случае речь не идёт о "поглощении". Речь идёт о рассеивании излучений. Вот здесь на русский язык ребята кое-что перевели с пояснениями: https://geektimes.ru/post/290769/ Можете ознакомиться.

        • Hi-Ai

          И что? Набор слов побольше. Они считают, что резонанс между правильно подогретыми наночастицами будет отражать/преломлять излучение. Так? Пусть они смогли напечатать нанопупыпышки вроде тех, что на второй ч/б фотографии. Почему-то не УФ спектра, про который они толкуют, а самого пика видимого глазом цвета - сине-зеленого 0,0005 мм = 500 нм. Мы все знаем, что условие резонанса – совпадение приложенной и собственной частот. Поскольку частота жестко связана с длиной волны (скорость света постоянна), то любая напечатанная структура: 10, 20, 220, 380 нм ультрафиолета будет влиять только на узкую данную частоту спектра. Т.е. чуть меньше чем ни на что. И толку от их нанопленок будет столько же, сколько у антиникотинового пластыря приклеенного на скафандр.

          • Сергей Грэй

            Вам срочно нужно подключиться к их исследованию. А то парни стараются впустую :) Может быть хоть вы их направите на путь истинный и поможете освоить государственные средства в правильном направлении :)

            • Hi-Ai

              Ну, как говорится, пожелаем нашим парням удачно развести аборигенов на австралийские баксы))

            • snow1eopard

              парни явно хотят что бы их про финансировали))))) лично Маск, что бы привез пару кейсов 1000-ых купюр)

  6. WEST117

    Увы, но всё равно придётся надевать старые, добрые свинцовые трусы! (((

  7. ponchic

    А может всё-таки обвешать скафандр несколькими сверхпроводящими магнитами? Да не бред какой-то...

  8. easy56

    Земля ПОЛОСКАЯ! Пишут вам чушь про защиту в космосе (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  9. nkey500

    Что обязательно шататься по поверхности планет не пригодных для людей в чем смысл, помереть от рака побыстрей на марсе например? Если уж и обитать на планетах, то в жилищах, а по поверхности в экранированных вездеходах и вообще роботы им для чего?

  10. nkey500

    Колонисты сами животные подопытные для ряда экспериментов и все, пока это не самодостаточное, автономное, развивающееся поселение ради жизни

  11. Hralain

    а я думал радиация это ядра гелия, электроны и гамма-лучи...

  12. zegelkranz

    все ребята, я открыл зеленую радиацию, еще желтую, синюю и оранжевую

  13. Asmodeus55555

    Осталось решить проблему отражения рентгеновского и гамма излучений.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.