科學家找到物廉價美的輻射「護盾」 前往火星需要它

科學家以3D列印製作各種水凝膠的造形，包括太空人與太空船，顯示水凝膠材料的塑形潛力。(圖/ESA)

我們確實已進入太空時代，除了太空人定期前往地球軌道上的國際太空站以外，未來10幾年，可能還有登陸月球，甚至登陸火星的壯舉。然而，長期待在太空，需要解決輻射傷害的問題，因爲太空充滿了來自恆星的輻射，長期暴露不僅對人類的健康構成危險，也對設備和作業系統造成危害。現在，科學家終於找到一種廉價又有效的輻射護盾，就是「水凝膠」，它可以用3D列印，提供可變形的充滿水的保護層。

如果人類要完成漫長的火星往返旅程，就必須解決太空輻射過曝的問題。根據好奇號於 2012 年在火星之旅中進行的 RAD 實驗，證明了這一困境的嚴重性。執行火星任務的太空人，大約8個月的航行時間，他將持續受到太空中的高能輻射轟擊，有些來自太陽，有些來自遙遠的宇宙。而這些輻射會傷害太空人的DNA，使細胞病變可能性增加。

說起輻射屏蔽，我們通常會想起「鉛板」、「鋼筋水泥」，這是我們一般在做輻射防護的材料，但是如此沉重的材料，用在太空旅行顯然不切實際。其實，水也是很好的輻射屏蔽物，因爲水分子含有大量的氫原子，可以減緩輻射粒子的飛行速度。

然而，水是流體，在無重力環境總是飄來飄去，在國際太空站上有時也會進行與水有關的表演，那都要特別小心，要是造成電力系統的故障就麻煩了。

那麼，如何保留水的防輻射效果，又能讓其安定的附着在周邊?比利時根特大學(Ghent University)化學與生物材料組 (PBM)， 設計了一種高吸水聚合物 (SAP) 可以作爲替代品，並且比循環水更有效。

SAP是一種水凝膠，看起來就像果凍似的，可以吸收其重量一百倍的液體。這使得它成爲一種理想的輕量、便攜材料。想像一下，只要加水，尺寸就會擴大的『怪物玩具』。與傳統的循環系統不同，水凝膠中的水不是自由流動的，因此不會發生泄漏。

根特大學的凡戴爾(Lenny Van Daele)表示：「我們日常使用的許多物品中都含有水凝膠，因此這個專案的高明之處，就在我們使用的是已經很熟悉的技術。」

水凝膠在消費品中很常見，包括軟性隱形眼鏡、生物材料和醫用繃帶凝膠。

根特大學表示：「我們使用的超吸水聚合物，可以採用多種技術進行加工，而我們選擇的方法是 3D 列印，能夠簡單的製作出任何我們想要的形狀的水凝膠。包括太空衣的襯裡。」