Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont mis au point une nouvelle technique pour protéger l'électronique des technologies militaires et d'exploration spatiale contre les rayonnements ionisants. La nouvelle approche est plus rentable que les techniques existantes, et l'ingrédient secret est… la rouille.

« Notre approche peut être utilisée pour maintenir le même niveau de protection contre les rayonnements et réduire le poids de 30 % ou plus, ou vous pouvez conserver le même poids et améliorer le blindage de 30 % ou plus, par rapport aux techniques de blindage les plus largement utilisées, " dit Rob Hayes, co-auteur d'un article sur les travaux et professeur agrégé de génie nucléaire à l'État de Caroline du Nord. "Dans les deux cas, notre approche réduit le volume d'espace occupé par le blindage."

Les rayonnements ionisants peuvent causer des problèmes importants aux appareils électroniques. Pour se protéger de cela, les appareils susceptibles d'être exposés aux rayonnements, tels que les appareils utilisés dans les engins spatiaux, intègrent une protection contre les rayonnements.

Le poids est un facteur important dans la conception des technologies aérospatiales, et le blindage le plus couramment trouvé dans les appareils aérospatiaux consiste à mettre un boîtier en aluminium autour de toutes les technologies sensibles. Cela a été considéré comme offrant le meilleur compromis entre le poids d'un bouclier et la protection qu'il offre.

La nouvelle technique repose sur le mélange de poudre métallique oxydée - rouille - dans un polymère, puis l'incorporer dans un revêtement conforme commun sur l'électronique pertinente.

"La poudre d'oxyde métallique offre moins de protection que la poudre métallique, mais les oxydes sont moins toxiques et ne posent pas de problèmes électromagnétiques qui pourraient interférer avec le fonctionnement d'un appareil, " dit Hayes.

"Les calculs de transport de rayonnement montrent que l'inclusion de la poudre d'oxyde métallique fournit un blindage comparable à un blindage conventionnel, " dit Mike DeVanzo, un ancien étudiant diplômé à NC State et premier auteur sur le travail. "A basse énergie, la poudre d'oxyde métallique réduit à la fois le rayonnement gamma vers l'électronique d'un facteur 300 et les dommages causés par le rayonnement neutronique de 225%."

"À la fois, le revêtement est moins encombrant qu'un caisson de blindage, " dit Hayes. " Et dans les simulations informatiques, la pire performance du revêtement d'oxyde absorbait encore 30 % de rayonnement de plus qu'un écran conventionnel du même poids.

"En plus de ça, la particule d'oxyde est beaucoup moins chère que la même quantité de métal pur, " dit Hayes.

"Cela pourrait potentiellement réduire le besoin de matériaux de blindage conventionnels sur l'électronique spatiale, " ajoute DeVanzo, qui travaille chez Lockheed Martin Space.

Les chercheurs continuent de tester et d'affiner leur technique de blindage pour une utilisation dans diverses applications.

« Nous recherchons maintenant des partenaires industriels pour nous aider à développer la technologie à des fins commerciales, " dit Hayes.

Le papier, "Propriétés de protection contre les rayonnements ionisants des revêtements conformes imprégnés d'oxyde métallique, " est publié dans la revue Physique et chimie des rayonnements .