Project

Superabsorberende polymeren als weefselbescherming tegen straling

Acroniem
PD Grant
Looptijd
01-05-2021 → Lopend
Financiering
Europese middelen: divers
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Destructive and non-destructive testing of materials
    • Materials processing
    • Materials synthesis
    • Polymer processing
Trefwoorden
superabsorberende polymeren bestralingsbescherming
 
Projectomschrijving

Het huidige projectidee bouwt voort op belangrijke resultaten die zijn verkregen tijdens een eerder ESA
project, namelijk "nnovative Radiation Shielding Technologies (2014)". Hier werden Monte Carlo-simulaties uitgevoerd om te bepalen welke materialen
het meest geschikt zouden zijn voor bescherming tegen straling in de ruimte. Zowel water als
polyethyleen (PE) bleken het beste te werken. De meest stralingsgevoelige
delen van het menselijk lichaam werden geïdentificeerd, zodat nieuwe ruimtepakken van dergelijke
materialen konden worden ontworpen om deze specifieke gebieden te beschermen. In een later project,
gefinancierd door het ASI, werd een prototype van een persoonlijk afschermend kledingstuk ontwikkeld en
met succes getest in het ISS, met ingebedde plastic PE-containers die kunnen worden
met water kunnen worden gevuld en later kunnen worden geleegd om het water terug te winnen.
 
Tijdens de ontwikkelings- en testfase van het kledingstuk in het ISS werden enkele belangrijke risico's/uitdagingen vastgesteld:
1. 1. Gevaar van waterlekkage, tijdens het vullen/leeg laten lopen of als gevolg van het doorprikken van de containers, zeer kritisch in een hoofdzakelijk elektrische omgeving
2. Als gevolg van de nulzwaartekracht is een ongelijke verdeling van het water in de stijve plastic reservoirs mogelijk wanneer ze onvolledig met water zijn gevuld
3. Om het risico van lekkage en overdruk te beperken, zijn de plastic reservoirs omvangrijk en hebben zij een regelmatige vorm, wat een beperking van de bewegingsvrijheid van de astronauten inhoudt.
 
Het idee van dit voorstel is om deze problemen aan te pakken door het vloeibare water te vervangen
door superabsorberende polymeren (SAP's) die in staat zijn honderden
honderd keer hun eigen gewicht aan water kunnen absorberen. Dit zou de volgende belangrijke
voordelen:
1. 1. Gelijke verdeling van het water over de pleister en dus gelijke afscherming, onafhankelijk van de hoeveelheid aanwezig water
2. Geen risico op lekkage wanneer de container wordt doorboord
3. SAP-elementen zwellen slechts zoveel op als er water aanwezig is, wat leidt tot kleinere volumes, minder omvangrijke pakken en de mogelijkheid om ergonomische elementen te ontwikkelen die passen bij anatomische vormen
4. 4. Water kan worden gerecupereerd door druk uit te oefenen op het pak.