Corea del Sur desafía a la física: crea un material impreso en 3D que permite a los astronautas resistir radiaciones cósmicas

La conquista del espacio no sólo se hace con cohetes más potentes e invernaderos en la luna. Un aspecto fundamental que los científicos tienen que dominar son los materiales y Corea del Sur ha dado un paso enorme para proteger a los astronautas de la radiación cósmica.

En concreto, los científicos coreanos han presentado un material ultrafino, flexible y compatible con impresión 3D para blindar a los astronautas y a los equipos frente a las ondas electromagnéticas y la radiación de neutrones.

La investigación ya se ha publicado en Advanced Materials y hay que recalcar que no promete una implementación inmediata, pero sí que abre una vía para fabricar protecciones ligeras y adaptables en entornos extremos.

Corea del Sur imprime material con impresoras 3D para proteger a los astronautas

Corea del Sur ya ha hecho avances en la ciencia de los materiales, pero el trabajo Ultrathin, Stretchable, and 3D-Printable Complementary Nanotubes–Polymer Composites for Multimodal Radiation Shielding in Extreme Environments es especialmente relevante para la carrera espacial.

El proyecto está firmado por científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea con el objetivo de crear un material ligero, fácil de desarrollar y eficiente.

Por ello han querido formar una película que bloquee las interferencias electromagnéticas y que, a la vez, reduzca la radiación de neutrones.

Para conseguirlo, el equipo combinó nanotubos de carbono de pared simple con nanotubos de nitruro de boro. Los primeros ayudan a atenuar las ondas electromagnéticas mediante reflexión, absorción y múltiples reflexiones internas. Los segundos aportan boro, un elemento útil para capturar neutrones.

El resultado es un compuesto que puede integrarse en una matriz de polidimetilsiloxano, conocido como PDMS. Gracias a él se le puede dar una forma flexible y procesable.

Esto es vital si se piensa en implementarlo en piezas complejas como los trajes de los astronautas o los equipos espaciales, ya que no pueden ganar peso sin poner en riesgo toda la misión.

Por qué el nuevo material de impresión 3D de Corea puede cambiar las misiones espaciales

Los compuestos desarrollados superaron los 50 dB de eficacia de blindaje electromagnético y alcanzaron un coeficiente de atenuación de neutrones de 1,27 mm−1.

Para que nos entendamos, eso equivale a una atenuación aproximada del 72% con un espesor de un milímetro. Además, las cifras de protección frente a ondas electromagnéticas son del 99,999%.

Además, lo importante no sólo es bloquear las radiaciones cósmicas que afectan a los astronautas, sino hacerlo con espesores ridículos. Estamos hablando de escalas de decenas de micrómetros en los compuestos base y con materiales poliméricos por debajo del milímetro.

Cada gramo que se añade a un satélite, una estación o un traje condiciona el diseño, el lanzamiento y el coste. Por eso un blindaje ligero, moldeable y con doble función es tan atractivo.

Cómo la impresión 3D mejora la defensa de los astronautas contra la radiación cósmica

Lo mejor es que los científicos consiguieron usar impresión 3D mediante escritura directa de tinta para crear geometrías complejas, como estructuras tipo panal.

Esta arquitectura interna permite ajustar forma, grosor y rendimiento del blindaje. Una pieza plana puede proteger, pero una estructura diseñada en 3D puede mejorar el comportamiento del material sin disparar el peso.

Por si fuera poco, el compuesto también mantiene propiedades mecánicas a tener en cuenta. Por ejemplo, puede ser muy útil para los astronautas debido a su elasticidad.