太空衣新革命：尿布材料打造防護新科技

太空環境極其嚴苛，尤其是輻射對太空人及裝置的威脅不容小覷。為瞭解決這一問題，比利時根特大學的研究團隊正在開發一種創新的3D列印水凝膠材料，這種材料不僅能有效吸收並鎖住水分，還能均勻分佈，提供更靈活且安全的輻射防護。這項技術的靈感，竟來自於我們日常生活中常見的尿布材料。

太空看似空曠，實際上卻充滿了來自太陽耀斑或宇宙深處爆炸的高能粒子。這些粒子以接近光速的速度飛行，對太空人造成極大威脅。在地球上，大氣層和磁場為我們提供了天然防護，但在太空，太空人一天所承受的輻射量，相當於地球上一整年的暴露量。未來的火星任務及更遠的探索，亟需更有效的防護措施。

水一直被認為是優良的輻射防護材料，因為它密度高且富含氫原子，能吸收並減緩有害輻射粒子。然而，使用流動水作為防護屏障存在許多挑戰，例如難以控制、重量分佈不均，以及可能洩漏的風險。傳統的太空衣若嵌入笨重的水容器，不僅限制太空人的行動，還可能因容器破損而導致危險。

根特大學的研究團隊正在探索使用超吸收性聚合物（SAP）作為輻射防護的替代材料。這種材料能吸收數百倍於自身重量的液體，類似於我們熟悉的「吸水膨脹玩具」。當SAP吸收水分後，會形成所謂的「水凝膠」。這種材料的優勢在於，它能均勻分佈水分，且即使被刺破也不會洩漏，為太空人提供更安全的防護。

「這項技術的特別之處在於，我們使用的是一種已被廣泛應用的材料，」研究團隊成員Lenny Van Daele解釋道。水凝膠在日常生活中無處不在，從隱形眼鏡到尿布和衛生用品，都有它的身影。研究團隊在醫療領域也有豐富經驗，曾將水凝膠用於修復受損組織和器官的軟性植入材料。

水凝膠的應用不僅限於太空衣，還可用於太空艙的輻射防護，甚至作為水資源儲存系統。歐洲太空總署的Malgorzata Holynska補充道：「這種材料也可應用於無人任務，例如太空船的輻射防護，或在我們最佳化從水凝膠中提取水分的方法後，作為水資源儲存裝置。」

研究團隊選擇使用3D列印技術來塑造水凝膠，這使得材料幾乎可以製成任何形狀。專案負責人Peter Dubruel表示：「我們一直在尋找輕量化的輻射防護材料。在初步研究中，我們已證明水凝膠在太空環境下是安全的。現在，我們正應用不同技術將材料塑造成3D結構，並擴大生產規模，為工業化應用邁出重要一步。」

這項創新技術不僅為太空探索提供了新的防護方案，也展示了日常生活中常見材料的潛力。或許在不久的將來，我們會看到由尿布材料打造的太空衣，成為太空人探索宇宙的得力助手。