利用水屏蔽太空輻射的太空衣製造技術

 

刊登日期:2025/4/14
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比利時根特大學(Ghent University)開發了一項利用水屏蔽太空中的輻射,且具有泛用性,可加工成太空衣、太空船等多種形狀之新技術。
 
在太空中的設備或太空人暴露於高強度輻射之下,若沒有足夠的防護,設備可能會發生故障,太空人也將會面臨嚴重的健康風險,因此對於有效屏蔽有害輻射的方法有其需求。
 
由於水擁有高密度的氫原子,能有效減弱輻射,具有優異的輻射屏蔽性。然而,使用具有流動性的水做為屏蔽材料,可能會限制太空衣的活動能力,且因分佈不均而降低防護效果或存在洩漏的風險。
 
另一方面,水凝膠(Hydrogel)是一種能夠吸收並保持大量水分的材料,廣泛應用於隱形眼鏡、紙尿布及女性衛生用品等日常用品。若利用水凝膠保持水分的特性,將有利於太空衣或居住空間的輻射屏蔽。此外,水凝膠「非流動性水」的性質可確保防護的均一性並降低洩漏風險。
 
有鑑於此,根特大學選擇了高吸水性聚合物(SAP)做為比水更安全且更有效的輻射屏蔽材料。SAP可吸收自身重量數倍的液體並形成水凝膠。研究團隊利用3D列印技術,成功將水凝膠加工成任意形狀,且3D列印技術亦可依據太空衣或太空船的需求,製造出最適合的形狀與尺寸。研究團隊也使用水凝膠製作了太空船與月球太空人的3D模型,展現了此項技術在太空應用中多樣化加工的潛力。
 
根特大學表示,此次研究成功證明了水凝膠在太空環境下的安全性。此外,今後透過將多種技術應用於材料的3D結構成型,並擴展製造流程,將可望進一步達到工業化的目標。

資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/250319_esa.html
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