Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una nueva técnica para proteger la electrónica en la tecnología militar y de exploración espacial de la radiación ionizante. El nuevo enfoque es más rentable que las técnicas existentes, y el ingrediente secreto es ... el óxido.
"Nuestro enfoque se puede utilizar para mantener el mismo nivel de protección contra la radiación y reducir el peso en un 30% o más, o puede mantener el mismo peso y mejorar la protección en un 30% o más, en comparación con la protección más utilizadatécnicas ", dice Rob Hayes, coautor de un artículo sobre el trabajo y profesor asociado de ingeniería nuclear en NC State." De cualquier manera, nuestro enfoque reduce el volumen de espacio ocupado por el blindaje ".
La radiación ionizante puede causar problemas importantes para los dispositivos electrónicos. Para protegerse contra esto, los dispositivos que pueden estar expuestos a la radiación, como los dispositivos utilizados en las naves espaciales, incorporan protección contra la radiación.
El peso es un factor importante en el diseño de tecnologías aeroespaciales, y el blindaje que se encuentra más comúnmente en los dispositivos aeroespaciales consiste en colocar una caja de aluminio alrededor de cualquier tecnología sensible. Esto se considera como la mejor compensación entre el peso de un escudo y la protección que proporciona.
La nueva técnica se basa en mezclar polvo de metal oxidado - óxido - en un polímero, y luego incorporarlo en un recubrimiento conforme común en la electrónica correspondiente.
"El polvo de óxido de metal ofrece menos protección que el polvo de metal, pero los óxidos son menos tóxicos y no plantean desafíos electromagnéticos que puedan interferir con la operación de un dispositivo", dice Hayes.
"Los cálculos de transporte de radiación muestran que la inclusión del polvo de óxido de metal proporciona un blindaje comparable al de un escudo convencional", dice Mike DeVanzo, un ex alumno de posgrado en NC State y primer autor del trabajo. "A bajas energías, el polvo de óxido de metalreduce tanto la radiación gamma a la electrónica en un factor de 300 como el daño por radiación de neutrones en un 225% "
"Al mismo tiempo, el recubrimiento es menos voluminoso que una caja de protección", dice Hayes. "Y en las simulaciones computacionales, el peor rendimiento del recubrimiento de óxido aún absorbía un 30% más de radiación que un escudo convencional del mismo peso.
"Además de eso, las partículas de óxido son mucho menos costosas que la misma cantidad de metal puro", dice Hayes.
"Esto podría reducir la necesidad de materiales de blindaje convencionales en la electrónica espacial", agrega DeVanzo, que trabaja en Lockheed Martin Space.
Los investigadores continúan probando y afinando su técnica de protección para su uso en diversas aplicaciones.
"Ahora estamos buscando socios de la industria que nos ayuden a desarrollar la tecnología para uso comercial", dice Hayes.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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