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Si nous voulons dans les prochaines années, partir à la découverte des ressources sur la Lune ou coloniser Mars, les astronautes auront besoin de se protéger des radiations de l’espace. C’est dans cet esprit que des chercheurs ont développé un nouveau blindage contre les radiations, plus petit et plus léger que tout ce qui existe en ce moment.

Un blindage constitué de rouille et d’un polymère

En effet, des chercheurs de l’Université d’État de Caroline du Nord ont mis au point une nouvelle technique pour protéger les composants électroniques des technologies militaires et les astronautes contre les rayonnements ionisants. Cette nouvelle approche est plus rentable que les techniques existantes, et l’ingrédient secret est la rouille.
« Notre approche peut être utilisée pour maintenir le même niveau de blindage contre les radiations et réduire le poids de 30 % ou plus, ou vous pourriez maintenir le même poids et améliorer le blindage de 30 % ou plus – par rapport aux techniques de blindage les plus utilisées », déclare Rob Hayes, coauteur d’un article sur ce travail et professeur associé d’ingénierie nucléaire à la NC State. « Dans tous les cas, notre approche réduit le volume de l’espace occupé par le blindage ».
Les rayonnements ionisants peuvent causer des problèmes importants pour les appareils électroniques. Pour s’en prémunir, les dispositifs susceptibles d’être exposés à des radiations – comme ceux utilisés dans les vaisseaux spatiaux – intègrent un blindage contre les radiations. Le poids est un facteur important dans la conception des technologies aérospatiales, et le blindage le plus courant consiste à placer une boîte en aluminium autour des composants.
Cette nouvelle technique consiste à mélanger une poudre métallique oxydée – la rouille – à un polymère, puis à l’incorporer à un revêtement sur des composants électroniques. « La poudre d’oxyde de métal offre un blindage moindre que la poudre de métal, mais les oxydes sont moins toxiques et ne posent pas de problèmes électromagnétiques qui pourraient interférer avec le fonctionnement d’un appareil », explique M. Hayes.

Des tests ont démontré que ce blindage était très efficace

« Nos tests ont montré que l’inclusion de la poudre d’oxyde métallique offre un blindage comparable à un bouclier conventionnel », déclare Mike DeVanzo, ancien étudiant de troisième cycle à la NC State et premier auteur de cette étude. « Cette poudre d’oxyde métallique réduit les rayonnements gamma vers les composants électroniques par un facteur de 300 et les dommages causés par les rayonnements neutroniques de 225 %.
« En même temps, ce revêtement est moins encombrant qu’une boîte de blindage », dit Hayes. « Et dans les simulations de calcul, la pire performance de ce revêtement absorbe encore 30 % de plus de rayonnement qu’un bouclier conventionnel de même poids. « De plus, les particules d’oxyde sont beaucoup moins chères que la même quantité de métal pur », explique Hayes.

Une technique utilisable pour diverses applications

« Cela pourrait potentiellement réduire le besoin de matériaux de blindage conventionnels pour l’électronique spatiale », ajoute DeVanzo, qui travaille à Lockheed Martin Space. Les chercheurs continuent de tester et d’affiner leur technique de blindage pour l’utiliser dans diverses applications, comme la protection des astronautes. « Nous recherchons maintenant des partenaires industriels pour nous aider à développer cette technologie en vue d’une utilisation commerciale », explique M. Hayes.
Cette recherche a été publiée dans Radiation Physics and Chemistry.
Source : North Carolina State University
Crédit photo : Pixabay