Forskere udvikler neutronafskærmende film til strålingsbeskyttelse
Der er opnået et fremskridt inden for neutronafskærmning, et kritisk aspekt af strålingsbeskyttelse. Dette gennembrud er klar til at revolutionere neutronafskærmningsindustrien ved at tilbyde en omkostningseffektiv løsning, der kan anvendes til en bred vifte af materialeoverflader.
Et forskerhold, ledet af professor Soon-Yong Kwon fra Graduate School of Semiconductors Materials and Devices Engineering og Department of Materials Science and Engineering ved UNIST, har med succes udviklet en neutronafskærmende film, der er i stand til at blokere neutroner til stede i stråling. Dette innovative skjold er ikke kun tilgængeligt i store områder, men også let og fleksibelt.
Holdets papir er offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications .
"Den udviklede MXene-Boron-carbid-kompositafskærmningsfilm er flere titusinder af mikrometer tyk, over 1.000 gange tyndere end konventionelle kommercielle materialer," bemærkede professor Kwon. "Det kan ubesværet påføres forskellige overflader, der ligner malehandlingen."
Neutroner, som er en integreret del af atomkraftproduktion, medicinsk udstyr og rumfartsindustri, har iboende farer, når de lækker. De kan udløse uventede fænomener i elektroniske enheder eller levende organismer gennem interaktioner med andre atomer.
Forskerholdet syntetiserede direkte MXenes, et todimensionelt nanomateriale og de overordnede MAX-faser. Derudover udtænkte de en teknik til at opdele borcarbid i små stykker, der er i stand til at absorbere neutroner, og inkorporerede dem mellem de maksillære lag. Baseret på dette gennembrud blev der udviklet en fleksibel og let film med stort område. Desuden blev der udtænkt en maleteknik til at påføre den udviklede blanding på forskellige overflader.
Medforfatter Ju Hyoung Han, en forsker ved Institut for Materialevidenskab og Engineering ved UNIST, udtalte:"Ved at kontrollere egenskaberne af MXene og borcarbid forbedrede vi stabiliteten af blandingsopløsningen af de to materialer. Vi skabte med succes et let og fleksibelt skjold med en stabiliseret MXene-bor-blanding, som kan påføres som maling på forskellige objekters overflader, som demonstreret gennem eksperimenter."
Det udviklede neutronskjold har en tæt struktur med minimale boblehuller, der kun måler adskillige tiere af nanometer. Som følge heraf udviser den fremragende mekaniske egenskaber sammenlignet med tidligere anvendte polymerbaserede kompositter. Da yderligere processer såsom varmebehandling er unødvendige, kan der fremstilles en ren blandet struktur uden urenheder.
Medforfatter Si-Hyun, Seok, en forsker ved Institut for Materialevidenskab og Teknik ved UNIST, kommenterede:"Selv efter over 20.000 bøjningstests bevarede nylonkompositten belagt med afskærmningsfilmen sin cirkulære form op til 98%. Den demonstrerede en exceptionel neutronafskærmningsgrad (40 % ved brug af 30 mg) selv med milligram borcarbid, hvilket viser dens overlegenhed."
Professor Kwon tilføjede, "Den nyudviklede kompositfremstillingsteknologi er praktisk og kræver hverken komplekst udstyr eller processer. Det muliggør implementeringen af en neutronafskærmende belægningsfilm med den ønskede tykkelse og areal. Denne undersøgelse vil udvide mulighederne for MXene-materialebelægningsteknologi og demonstrere dets anvendelse på forskellige områder."
Flere oplysninger: Ju-Hyoung Han et al., Robuste 2D lagdelte MXene matrix-borcarbid hybridfilm til neutronstrålingsafskærmning, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-42670-z
Leveret af Ulsan National Institute of Science and Technology
Varme artikler
-
Innovativ silicium nanochip kan omprogrammere biologisk væv i levende kropKredit:Indiana University En siliciumenhed, der kan ændre hudvæv til blodkar og nerveceller, har avanceret fra prototype til standardiseret fremstilling, hvilket betyder, at den nu kan laves på en -
At se et bionisk øje på medicinhorisontenDisse er to rotte neuronale celler bundet til en ru kulstof nanorørmåtte. Kredit:AFTAU Televisions Six Million Dollar Man forudså en fremtid, hvor menneske og maskine ville blive ét. Ny forskning -
Formskiftende grupper af nanorods frigiver varme forskelligtArgonne-forsker Yuelin Li holder en prøveholder indeholdende en enkelt guld nanorod i vand. Li og kolleger opdagede, at nanorods smelter i tre forskellige faser, når de grupperes i store ensembler. De -
Forskere konstruerer et stabilt endimensionalt metallisk materialeKunstnerisk fremstilling af en af de indkapslede tellur -nanotrådtyper, som forskere forudsagde. Kredit:Paulo Medeiros Forskere har udviklet verdens tyndeste metalliske nanotråd, som kunne bruge
- Hvorfor er der ingen juridisk beskyttelse for børn af influencers?
- NASAs Mars-skælvssensor InSight lander i en lille vinkel
- Enzymmodelvidenskabsprojekter
- Klimaændringer ændrer sammensætningen af rev
- Bookingwebsteder gjorde rejsebureauer ud af, og det er en dårlig ting, turisme undersøgelse siger
- Gør drømme til virkelighed:Gør grafen af plast?