Lá chắn bảo vệ phi hành gia khỏi bức xạ vũ trụ bằng cách... biến cửa sổ thành gương

Bức xạ không gian chính là trở ngại đối với ước mơ du lịch vũ trụ của chúng ta. Chúng có thể gây nguy hiểm nghiêm trọng đến sức khoẻ của các phi hành gia khi họ vượt khỏi sự bảo vệ của từ quyển Trái đất trong thời gian dài. Giải quyết vấn đề này không hề dễ dàng.

Tuy nhiên, phát minh mới của các nhà khoa học Úc có thể giúp giảm nhẹ tác động có hại của một số bức xạ không gian nhờ vật liệu nano. Vật liệu này có thể chuyển đổi giữa hai khả năng là phản xạ và truyền ánh sáng.

Các nhà vật lý Yuri Kivshar và Lei Xu từ Đại học Quốc gia Úc (ANU), đã dẫn dắt nhóm nghiên cứu tạo ra loại vật liệu mới nhỏ đến mức hàng trăm lớp của nó mới có thể vừa một đầu kim. Điều đó nghĩa là vật liệu này có thể được áp dụng cho bất kỳ bề mặt nào, ví dụ như trang phục du hành vũ trụ.

Kích thước của vật liệu rất nhỏ (Ảnh: ANU)

Mohsen Rahmani, một nhà nghiên cứu trong nhóm cho biết: "Phát minh của chúng tôi có rất nhiều ứng dụng tiềm năng, như bảo vệ phi hành gia hoặc vệ tinh bằng một màng siêu mỏng có thể điều chỉnh để phản xạ bức xạ cực tím hoặc hồng ngoại nguy hiểm trong các môi trường khác nhau."

Cần lưu ý rằng, hiện tại vật liệu nano này không thể ngăn được tất cả các bức xạ vũ trụ có hại. Nó mới chỉ chặn được ánh sáng chứ không phải những loại hạt lớn tạo nên bức xạ vũ trụ. Nhưng đây là sản phẩm đầy hứa hẹn để hạn chế nguy hiểm cho nhà du hành vũ trụ.

Điểm then chốt của vật liệu nano này là nhiệt độ. Khi thiết bị được làm nóng hoặc lạnh, bề mặt của nó (gồm một lưới 2D các hạt nano) có thể chuyển đổi để phản xạ hoặc truyền sóng ánh sáng, trong đó bao gồm cả ánh sáng khả kiến.

Thay đổi nhiệt độ dẫn tới thay đối đặc tính truyền hoặc phản xạ ánh sáng (Ảnh: ANU)

Điều này có nghĩa là, ngoài việc bảo vệ các phi hành gia khỏi tia vũ trụ, công nghệ này cũng có thể được dùng trên Trái Đất để biến đổi bề mặt từ trạng thái mờ sang trong suốt và ngược lại.

Một thành viên khác trong nhóm, Andrey Miroshnichenko chia sẻ: "Chẳng hạn, bạn có thể sở hữu một cửa sổ có thể biến thành gương trong phòng tắm theo nhu cầu, hoặc kiểm soát lượng ánh sáng đi vào cửa nhà trong những mùa khác nhau."

Các nhà nghiên cứu cho rằng những ứng dụng này có thể mở ra hướng đi mới trong kiến ​​trúc. Ví dụ như cửa sổ/gương thay đổi khi cần thiết trong ngày. Công nghệ này cũng sẽ giúp giảm chi phí năng lượng bằng cách tận dụng chiếu sáng và sưởi ấm tự nhiên.

Thiết bị này được xây dựng trên cơ sở các nghiên cứu trước đó của nhóm nhằm phát triển vật liệu nano giúp chuyển ánh sáng không nhìn thấy thành ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến). Về mặt lý thuyết, một ngày nào đó, sử dụng vật liệu nano có thể biến kính thường thành kính nhìn xuyên đêm.

Bạn có thể tìm hiểu thêm về vật liệu nano trong video dưới đây:

Giới thiệu về vật liệu nano mới

Nghiên cứu đã được công bố trên Advanced Functional Materials.

Theo Sciencealert