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A proteção contra radiação tornou 30% mais leve

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18 de fevereiro de 2020

A proteção contra radiação tornou 30% mais leve

Os cientistas desenvolveram uma nova maneira de proteger a eletrônica na tecnologia militar e de exploração espacial da radiação ionizante. A nova abordagem permite materiais mais baratos, eficazes e leves, e o ingrediente secreto é a ferrugem.

“Nossa abordagem pode ser usada para manter o mesmo nível de proteção contra radiação e reduzir o peso em 30% ou mais, ou você pode manter o mesmo peso e melhorar a proteção em 30% ou mais – em comparação com as técnicas de proteção mais amplamente usadas” diz Rob Hayes, co-autor de um artigo sobre o trabalho e professor associado de engenharia nuclear na Universidade Estadual da Carolina do Norte. “De qualquer maneira, nossa abordagem reduz o volume de espaço ocupado pela blindagem”.

A radiação ionizante pode causar problemas significativos para dispositivos eletrônicos. Para se proteger contra isso, todos os dispositivos que possam ser expostos à radiação – como os usados ​​em naves espaciais – devem incorporar blindagem contra radiação.

O peso é um fator significativo no projeto de tecnologias aeroespaciais, e a proteção mais comum encontrada em dispositivos aeroespaciais consiste em colocar uma caixa de alumínio em torno de qualquer tecnologia sensível. Isso foi visto como a melhor troca entre o peso de um escudo e a proteção que ele oferece. A nova técnica baseia-se na mistura de pó de metal oxidado – ferrugem – em um polímero e, em seguida, incorporando-o em um revestimento conforme comum nos componentes eletrônicos relevantes.

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“Os cálculos do transporte de radiação mostram que a inclusão do pó de óxido de metal fornece blindagem comparável a uma blindagem convencional”, explica Mike DeVanzo, ex-aluno da NC State e primeiro autor do trabalho. “Em baixas energias, o pó de óxido de metal reduz a radiação gama para os eletrônicos em um fator de 300 e os danos à radiação de nêutrons em 225%”.

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“Ao mesmo tempo, o revestimento é menos volumoso do que uma caixa de proteção”, diz Hayes. “E em simulações computacionais, o pior desempenho do revestimento de óxido ainda absorve 30% mais radiação do que uma blindagem convencional do mesmo peso. Além disso, o particulado de óxido é muito mais barato que a mesma quantidade de metal puro”.

“Isso poderia reduzir potencialmente a necessidade de materiais de blindagem convencionais em eletrônicos baseados no espaço”, acrescenta DeVanzo, que trabalha na Lockheed Martin Space.

Os pesquisadores continuam testando e ajustando sua técnica de blindagem para uso em várias aplicações.

“Agora estamos procurando parceiros do setor para nos ajudar a desenvolver a tecnologia para uso comercial”, diz Hayes.

O artigo “Propriedades de blindagem de radiação ionizante de revestimentos conformes impregnados com óxido de metal” é publicado na revista Física e Química das Radiações.

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