Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado una nueva técnica para proteger la electrónica en la tecnología de exploración espacial y militar de la radiación ionizante. El nuevo enfoque es más rentable que las técnicas existentes, y el ingrediente secreto es ... 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 podría mantener el mismo peso y mejorar el blindaje en un 30% o más, en comparación con las técnicas de blindaje más utilizadas, "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 que ocupa el blindaje ".

La radiación ionizante puede causar problemas importantes a 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 blindaje 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. Se ha considerado que esto proporciona la mejor compensación entre el peso de un escudo y la protección que proporciona.

La nueva técnica se basa en mezclar polvo metálico oxidado (óxido) en un polímero, y luego incorporándolo en un revestimiento de conformación común en los componentes electrónicos relevantes.

"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 el funcionamiento de un dispositivo, "Dice Hayes.

"Los cálculos de transporte de radiación muestran que la inclusión del polvo de óxido metálico proporciona un blindaje comparable a un blindaje convencional, "dice Mike DeVanzo, ex estudiante de posgrado en NC State y primer autor del trabajo. "A bajas energías, el polvo de óxido metálico reduce tanto la radiación gamma a los componentes electrónicos en un factor de 300 como el daño por radiación de neutrones en un 225% ".

"Al mismo tiempo, el revestimiento es menos voluminoso que una caja de blindaje, "Dice Hayes." Y en simulaciones computacionales, el peor rendimiento del recubrimiento de óxido aún absorbía un 30% más de radiación que una pantalla convencional del mismo peso.

"Además de eso, el óxido en partículas es mucho menos costoso que la misma cantidad de metal puro, "Dice Hayes.

"Esto podría reducir potencialmente 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 blindaje 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.

El papel, "Propiedades de protección contra la radiación ionizante de los recubrimientos conformados impregnados con óxido metálico, "se publica en la revista Física y química de las radiaciones .