Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte desenvolveram uma nova técnica para proteger a eletrônica em tecnologia militar e de exploração espacial da radiação ionizante. A nova abordagem é mais econômica do que as técnicas existentes, e o ingrediente secreto é ... 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 poderia manter o mesmo peso e melhorar a blindagem em 30% ou mais - em comparação com as técnicas de blindagem mais amplamente utilizadas, "diz Rob Hayes, co-autor de um artigo sobre o trabalho e professor associado de engenharia nuclear na NC State. "De qualquer jeito, 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, dispositivos que podem ser expostos à radiação - como dispositivos usados ​​em espaçonaves - incorporam proteção contra radiação.

O peso é um fator significativo no projeto de tecnologias aeroespaciais, e a blindagem mais comumente encontrada em dispositivos aeroespaciais consiste em colocar uma caixa de alumínio ao redor de qualquer tecnologia sensível. Isso tem sido visto como a melhor compensação entre o peso de um escudo e a proteção que ele fornece.

A nova técnica se baseia na mistura de pó de metal oxidado - ferrugem - em um polímero, e, em seguida, incorporá-lo em um revestimento isolante comum nos componentes eletrônicos relevantes.

"O pó de óxido de metal oferece menos proteção do que o pó de metal, mas os óxidos são menos tóxicos e não representam desafios eletromagnéticos que podem interferir na operação de um dispositivo, "Hayes diz.

"Cálculos de transporte de radiação mostram que a inclusão do pó de óxido de metal fornece proteção comparável a uma blindagem convencional, "diz Mike DeVanzo, um ex-aluno de graduação da NC State e primeiro autor do trabalho. "Em baixas energias, o pó de óxido de metal reduz a radiação gama para os componentes eletrônicos em um fator de 300 e os danos da radiação de nêutrons em 225%. "

"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 absorveu 30% mais radiação do que uma blindagem convencional do mesmo peso.

"Além disso, o óxido particulado é muito menos caro do que a mesma quantidade de metal puro, "Hayes diz.

"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 aprimorando sua técnica de blindagem para uso em várias aplicações.

"Agora estamos procurando parceiros da indústria para nos ajudar a desenvolver a tecnologia para uso comercial, "Hayes diz.

O papel, "Propriedades de blindagem por radiação ionizante de revestimentos isolantes impregnados de óxido de metal, "é publicado na revista Física e Química da Radiação .