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未來的行星探索任務(wù)，宇航員將直接暴露在空間輻射下。如果沒有地球磁層保護，宇航員或許將受深空電離輻射的傷害，尤其在長時間的任務(wù)中將對抗大量輻射。為了對抗長時間的太空任務(wù)，目前人們已經(jīng)提出了一種探索火星的先進概念——氮化碳納米管作為主要材料制備的熱、輻射和防塵宇航服。

什么是空間輻射？

空間輻射是指來自天空的輻射(高能粒子)，其強度與太陽的活動密切相關(guān)。主要是天然的宇宙射線和地磁場捕獲的帶電粒子等。對于宇航員、人造衛(wèi)星和宇航器等，特別是對于固體電子器件具有很大的影響。

如宇航員短期內(nèi)暴露在超細粒子下更有可能造成急性輻射損傷，如惡心、頭痛、發(fā)燒和認知障礙，如果暴露時間較長，則在一個月內(nèi)造成造血系統(tǒng)、胃腸和神經(jīng)血管損傷，或者導致死亡。

目前NASA最常用的屏蔽材料為聚乙烯(PE)，而鋁則是最常用的航天器結(jié)構(gòu)材料。但對于織物航天服來說，以上材料的重量和便攜性都受到設(shè)計影響。未來的行星探索任務(wù)，需求長期(數(shù)月或數(shù)年)時間，需要承受對抗EVA數(shù)量級增加(每次任務(wù)10到100倍)，這將導致宇航員持續(xù)暴露在GCR（銀河宇宙輻射）的轟炸中，并可能要求他們在spe期間離開相對安全的棲息地/航天器。所以就需求納米級材料提供新的、靈活性的輻射屏蔽材料，可應(yīng)用于宇航服和空間系統(tǒng)，其中最有前途的材料就是氮化硼納米管(BNNTs)。

歐洲歷屆太空圖演變過程示意圖。圖片來自網(wǎng)絡(luò)?

基于氮化硼納米管的新一代太空服

一種由氮化硼納米管的材料制成的太空服，可以保護宇航員被輻射，即使在火星表面上也很有用。這種物質(zhì)很堅固，甚至可以用來制造航天器的材料，因為它也能承受極高的溫度。

BNNT表現(xiàn)出高化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性（在空氣中高達 900°C）、出色的導熱性、非常高的楊氏模量（高達 1.3 TPa）、壓電性、抑制熱中子輻射和作為無光澤織物，超疏水性等。這些特性使 BNNT 成為各種應(yīng)用的理想先進材料，基于以上開發(fā)需求，適用于能夠承受極端條件下堅固的航空航天應(yīng)用（宇航服、棲息地、航天器等）。

氮化硼納米管可用于研發(fā)一種具有高屏蔽輻射效能和高承載強度的空間輻射屏蔽系統(tǒng)。此外，BNNT還可以與高氫化聚合物結(jié)合，作為結(jié)構(gòu)復合材料的基體增強材料。這種材料以柔韌輻射防護材料結(jié)合在一起，理論上性能優(yōu)于PE。

大連義邦氮化硼納米管采用特殊專利技術(shù)，實現(xiàn)三維狀結(jié)構(gòu)

大連義邦科技引入的BN NanobarbTM氮化硼納米管是目前全球為數(shù)不多的已形成商業(yè)化量產(chǎn)的企業(yè)，采用專利技術(shù)和無催化劑方式制造的氮化硼納米管，不僅具備一般氮化硼納米管(BNNT)所具備的性能，在現(xiàn)有氮化硼納米管基礎(chǔ)上研發(fā)出外表面具有不規(guī)則六方氮化硼結(jié)晶體的結(jié)構(gòu)，作為填料添加到其他基材中可以具備比添加其他填料的制品更強的性能，并且氮化硼納米管具有比碳納米管高出20萬倍的中子吸收能力，因此，為測試和研究以氮化硼納米管作為先進航天服和空間系統(tǒng)應(yīng)用的輻射屏蔽材料提供了機會。

基于氮化硼納米管輻射屏蔽能力、柔韌性等優(yōu)勢，它適用于織物太空服、充氣避難所和關(guān)節(jié)機器人。通過將富含氫的10B（10B的中子系數(shù)能力高達3800 b）納米材料整合到宇航服制造、空間結(jié)構(gòu)和棲息地中，預計用于探索級行星任務(wù)的累積劑量將大大減少，以幫助人類安全執(zhí)行火星任務(wù)。

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