長(zhǎng)途太空旅行有一個(gè)重要的安全問(wèn)題,那就是太空中的輻射威脅——一旦我們穿越地球的保護(hù)磁層,太空中的輻射會(huì)嚴(yán)重危害宇航員的健康。
雖然解決這個(gè)問(wèn)題并不容易,但澳大利亞科學(xué)家的一項(xiàng)新發(fā)明可能預(yù)示著一種減少空間輻射的新途徑,這得益于由澳大利亞國(guó)立大學(xué)(ANU)的物理學(xué)家尤里·基夫沙爾和雷旭(Lei Xu)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新納米材料,他們的表面非常小,幾百層可以安裝在針尖上,這意味著材料可以很容易地應(yīng)用于任何表面結(jié)構(gòu),包括太空服。
研究人員之一Mohsen Rahmani說(shuō): “我們的發(fā)明有很多潛在應(yīng)用,例如用超薄膜保護(hù)宇航員或衛(wèi)星,可以進(jìn)行調(diào)整以反映不同環(huán)境中的各種危險(xiǎn)的紫外線或紅外輻射。”
值得指出的是,目前的納米材料不能屏蔽宇宙輻射的所有有害影響,因?yàn)樗荒茏钃豕饩€——而不是構(gòu)成宇宙射線的有害粒子。但這是一種很有前途的方法,可以遏制可能對(duì)太空旅行者造成傷害的光線。
納米材料防護(hù)能力的關(guān)鍵是溫度。當(dāng)器件被加熱或冷卻時(shí),由納米顆粒的2D晶格組成的表面可以被可逆地調(diào)諧以反射或傳導(dǎo)光波,包括可見(jiàn)光。這意味著,除了幫宇航員屏蔽宇宙射線之外,這項(xiàng)技術(shù)還可以在地球上用來(lái)在透明和不透明狀態(tài)之間切換表面。例如,你有一個(gè)窗子,可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)變像浴室里的鏡子,或者控制在不同季節(jié)通過(guò)你的窗口的光量。
該研究團(tuán)隊(duì)使用相似的原理來(lái)開(kāi)發(fā)能夠?qū)⒉豢梢?jiàn)光轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的納米晶體 - 可使用在夜視眼鏡上。除了幫助建造下一代的夜視眼鏡外,還可以用各種方式來(lái)扭轉(zhuǎn)光線。例如,可以從這些光彎曲晶體中創(chuàng)建證明它們是不是假鈔的全息圖。他們也可以產(chǎn)生強(qiáng)大的新型全息圖。
目前,納米材料層僅在實(shí)驗(yàn)室中得到證實(shí),但該團(tuán)隊(duì)表示只要投資到位,可能只要兩三年就能到生產(chǎn)階段 - 這可能會(huì)改變太空旅行。