Para ilmuwan, tantangan perlindungan radiasi di ruang angkasa selama ini selalu soal kompromi. Pelindung yang efektif biasanya berat, sementara misi luar angkasa justru menuntut material yang seringan mungkin.
Kini, tim peneliti mengklaim telah menemukan jalan tengah yang menarik: material setipis pita perekat, selembut karet, tetapi mampu menahan radiasi. Bahan baru ini dirancang untuk melindungi manusia dan perangkat penting dari ancaman radiasi elektromagnetik dan neutron.
Perlindungan yang dibutuhkan bukan hanya untuk astronot
Radiasi menjadi perhatian besar dalam penerbangan antariksa karena sumbernya tidak hanya datang dari luar angkasa. Banyak teknologi yang dipakai untuk menjelajah ruang angkasa juga menghasilkan radiasi, mulai dari perangkat medis, semikonduktor, pembangkit listrik, hingga wahana antariksa itu sendiri.
Masalahnya, radiasi yang diperlukan oleh satu perangkat dapat mengganggu perangkat lain di sekitarnya. Gelombang elektromagnetik dan radiasi neutron, misalnya, bisa membuat semikonduktor bekerja tidak normal atau memicu kerusakan pada sistem lain.
Risiko itu juga menyentuh manusia yang terlibat dalam ekosistem antariksa. Selain astronot, ada insinyur dan teknisi yang bekerja dengan teknologi ruang angkasa dan bisa mendapat manfaat dari perlindungan radiasi yang lebih baik.
Material baru dari dua jenis nanotube
Bahan ini dibuat dari dua jenis nanotube, yaitu carbon nanotubes dan boron nitride nanotubes. Carbon nanotubes bersifat konduktif, sehingga listrik dan panas dapat mengalir melaluinya, sedangkan boron nitride nanotubes berfungsi menangkap neutron.
Kombinasi keduanya membuat material ini dapat memblokir 99,999% gelombang elektromagnetik dan 72% radiasi neutron. Para peneliti menyebutnya sebagai konsep baru dalam teknologi pelindung karena material ini sangat tipis, tetapi tetap mampu menahan dua jenis radiasi sekaligus.
Joo yong-ho, penulis utama dari Extreme Environment Shielding Materials Research Center di Korea Institute of Science and Technology, mengatakan material tersebut “setipis pita” dan “sefleksibel karet” namun tetap bisa memblokir gelombang elektromagnetik dan radiasi.
Ringan, lentur, dan bisa dicetak 3D
Daya tarik lain dari material ini ada pada kelenturannya. Bahan tersebut bisa diregangkan hingga dua kali panjang semula, dan sifat itu membuatnya dapat digunakan dalam proses pencetakan 3D.
Tim peneliti juga menguji beberapa bentuk hasil cetak 3D. Saat dibuat dalam pola sarang lebah, kemampuan material untuk melindungi dari radiasi meningkat 15%.
Bentuk seperti ini membuka peluang desain yang lebih beragam untuk kebutuhan ruang angkasa. Para peneliti menilai material tersebut dapat menjadi pelindung yang jauh lebih ringan tanpa mengorbankan fungsi utama.
Potensi penggunaan yang luas di sektor antariksa
Jika dikembangkan lebih jauh, material ini bisa berguna untuk satelit, stasiun luar angkasa, dan perlengkapan pelindung bagi orang yang bekerja di sektor antariksa. Keunggulan utamanya ada pada kemampuannya menahan radiasi tanpa menambah beban berlebihan.
Aspek bobot menjadi penting karena setiap ons sangat berarti saat membawa muatan melampaui planet ini. Karena itu, material tipis dan ringan seperti ini dipandang relevan untuk generasi berikutnya dari teknologi luar angkasa.
Pengembangan material tersebut dijelaskan dalam studi yang dipublikasikan pada 4 Maret di jurnal Advanced Materials. Temuan ini menambah daftar solusi baru yang dicari para ilmuwan untuk membuat eksplorasi ruang angkasa lebih aman bagi manusia dan sistem elektronik yang mendukungnya.