Schadelijke straling

De ruimte is een onveilige plek. Zonnevlammen en explosies slingeren hoogenergetische deeltjes de ruimte in, die zich bijna zo snel als het licht voortbewegen en zo ons zonnestelsel bereiken. De atmosfeer van de aarde beschermt ons tegen het grootste deel van deze kosmische straling.

Astronauten worden wél aan deze schadelijke straling blootgesteld: zij krijgen op één dag buiten onze atmosfeer evenveel straling te verduren als wij op aarde in een heel jaar. Ook Marsreizigers zullen nieuwe manieren nodig hebben om zich tegen deze schadelijke straling te beschermen.

Water

Studies hebben aangetoond dat water een van de meest geschikte materialen is om ons te beschermen tegen straling. Water heeft namelijk een relatief hoge dichtheid en bevat veel waterstofatomen die de inkomende stralingsdeeltjes kunnen afremmen. Maar je steekt niet zomaar stromend water in een ruimtepak: een ruimtepak vol water remt de bewegingsvrijheid van astronauten. Bovendien is een waterlek een ramp in een omgeving vol elektronica.

Een UGent-onderzoeksteam testte of hydrogels de oplossing kunnen zijn. Hydrogels zijn materialen die grote hoeveelheden water kunnen opnemen - denk aan 'groeimonster' speelgoed dat uitzet wanneer je het in water onderdompelt. 

“Het mooie van dit project is dat we werken met een bekende technologie. Hydrogels zitten in veel dingen die we dagelijks gebruiken, van contactlenzen tot luiers en sanitaire producten", legt Lenny Van Daele uit.

Omdat hydrogels water kunnen vasthouden, blijken ze inderdaad geschikt materiaal om tegen straling te beschermen. Met een 3D-printer kunnen de onderzoekers de hydrogels bovendien alle mogelijke vormen geven - en dus ook in een ruimtepak steken. Zo'n ruimtepak vol hydrogels blijkt veilig én effectief:

• Het water dat in hydrogels wordt vastgehouden, stroomt niet vrij rond, waardoor een gelijke verdeling en bescherming mogelijk is.
• Als een ruimtepak doorboord wordt, lekt het water niet weg en kan de astronaut zich in veiligheid brengen.
• In de toekomst zouden hydrogels zelfs gebruikt kunnen worden in onbemande missies, bijvoorbeeld als waterreservoir. 

Ruimtepak van de toekomst?

Wetenschappers zoeken constant naar lichtgewicht materialen die beschermen tegen straling. UGent-onderzoekers toonden nu met succes aan dat hydrogels veilig te gebruiken zijn in de ruimte. 

In een vervolgproject passen gaan we de hydrogels een nog betere 3D-structuur geven en het productieproces opschalen, zodat we een stap dichter bij industrialisatie komen”, aldus projectleider Peter Dubruel. 

Wie weet zullen astronauten in de toekomst dus een ruimtepak dragen met hydrogels, dankzij dit UGent-onderzoek. 

Contact

Peter Dubruel
Polymer Chemistry and Biomaterials Group
peter.dubruel@ugent.be
09 264 44 66