Investigadores imprimen en 3D hidrogeles para proteger a los astronautas de la radiación

El espacio es un entorno extremo en el que abundan los peligros, y la radiación es uno de ellos. Durante las misiones espaciales, los astronautas y sus equipos están expuestos a una radiación mucho mayor que en la Tierra. Sin la protección adecuada, los equipos podrían funcionar mal. En cuanto a los astronautas, una exposición prolongada a esta radiación podría tener graves consecuencias para la salud. Por ello, la protección contra la radiación es un reto importante para la exploración espacial.

Ante el reto de la radiación espacial, investigadores de la Universidad de Gante (Bélgica) están desarrollando hidrogeles impresos en 3D para proteger a los astronautas. Estos materiales, conocidos por retener grandes cantidades de agua, podrían convertirse en potentes escudos contra la radiación cósmica. Pero, ¿qué son estos hidrogeles? ¿Cómo pueden bloquear la radiación? Te lo explicamos todo a continuación.

Unos astronautas impresos en 3D con los hidrogeles y un transbordador espacial.

Protección ante la radiación

Cuando pensamos en el espacio, a menudo imaginamos un vacío total, pero no es así. En realidad, el espacio está lleno de partículas energéticas que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. Estas partículas proceden principalmente del Sol. Estudios recientes han revelado que el agua puede ofrecer una protección eficaz contra la radiación, gracias a su capacidad para frenar las partículas radiactivas. Su densidad y concentración de hidrógeno la hacen especialmente adecuada para este fin. Sin embargo, la implantación de un sistema que utilice agua para bloquear la radiación presenta una serie de retos. Añadir grandes depósitos de agua a los trajes espaciales podría obstaculizar los movimientos de los astronautas. Además, si el agua no está bien distribuida, la protección sería insuficiente y, en caso de fuga, podría dañar los equipos electrónicos.

Por ello, investigadores de la Universidad de Gante han trabajado en un nuevo enfoque de la protección contra la radiación. Están estudiando polímeros superabsorbentes (SAP), que podrían sustituir al agua, ofreciendo una solución más segura y eficaz para crear escudos protectores. El SAP es un material capaz de absorber mucho más líquido del que pesa. Cuando se satura de agua, se transforma en un gel, conocido como «hidrogel». El investigador Lenny Van Daele explica: “Los hidrogeles se encuentran en muchas cosas que usamos a diario, desde lentes de contacto hasta pañales y productos sanitarios. Nuestro grupo de investigación tiene experiencia en aplicaciones en el campo de la medicina. El uso de hidrogeles como material blando implantable para reparar tejidos y órganos dañados”.

Hinchazón de los hidrogeles

Hidrogeles impresos en 3D, un avance en la protección espacial

Los hidrogeles son ideales para la protección contra la radiación en el espacio, ya sea en estaciones o trajes. El agua que retienen permanece estable y no se derrama, lo que garantiza una protección constante. En caso de fuga, el agua no se escapa inmediatamente, lo que permite a los astronautas actuar con rapidez para garantizar su seguridad. Manon Minsard, de la Universidad de Gante, añade: “El polímero superabsorbente que estamos utilizando puede procesarse mediante múltiples técnicas diferentes, lo que constituye una cualidad rara y ventajosa entre los polímeros. Nuestro método preferido es la impresión 3D, que nos permite crear un hidrogel con casi cualquier forma que queramos”.

Tras demostrar que los hidrogeles son adecuados para el entorno espacial, los investigadores se centran ahora en mejorar sus métodos de fabricación. El objetivo es crear estructuras 3D a partir de estos materiales y hacer más eficiente su producción, con la vista puesta en la producción a gran escala.

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*Créditos de todas las fotos: The European Space Agency