Les systèmes de radioprotection conventionnels sont lourds et opaques.

Cela est prohibitif pour les applications où la légèreté et la visibilité sont essentielles pour la navigation, la conservation du carburant et la sécurité.

Il existe donc un besoin essentiel de solutions composites légères et de matériaux de revêtement plus fins offrant une meilleure efficacité de protection contre les radiations.

Les études scientifiques montrent à l'unanimité que la protection contre les radiations avec des nanoparticules est beaucoup plus efficace qu'avec des microparticules. Lorsque la taille des nanoparticules diminue, la capacité de protection contre les radiations augmente. Lorsque de telles nanoparticules sont incorporées dans un revêtement, seule une fine couche est nécessaire pour protéger les neutrons thermiques.

POURQUOI LES MATÉRIAUX QUANTIQUES ?

Les matériaux quantiques sont des systèmes de (nano)matériaux dont au moins une dimension est bien inférieure à 20 nm (0,02 um). Ils sont capables d'offrir une capacité de protection contre les rayonnements nettement plus élevée, à des doses plus faibles, afin de permettre la fabrication de composites légers et de revêtements d'atténuation des rayonnements transparents ou transparents.

Dans les composites, les matériaux quantiques sont plus efficaces pour atténuer les rayonnements que les particules plus grosses, et peuvent le faire avec une pénalité de poids moindre. L'effet de remplissage des particules de matériaux quantiques dans la zone poreuse des systèmes composites est également plus efficace et plus dense par unité de surface, par rapport aux charges micronisées.

Il en résulte une section transversale d'absorption macroscopique plus élevée que celle des charges micronisées, de l'ordre d'au moins 20 à 40 %. La capacité supérieure d'atténuation des rayonnements des nanomatériaux quantiques augmente avec le pourcentage de poids de la charge nanométrique dans les revêtements et les systèmes composites, mais ces charges sont toutefois nettement inférieures à celles des particules micronisées.

L'utilisation de nanocharges sous forme de nanoparticules de matériaux quantiques dans les matériaux composites et les revêtements permet donc de renforcer les composites et les revêtements tout en leur conférant un effet de protection contre les rayonnements plus important. Les revêtements restent ainsi minces, transparents et polyvalents et le poids des absorbeurs composites est réduit au minimum. 

Cela est particulièrement important dans les applications aérospatiales, où le poids est crucial et la protection contre les rayonnements essentielle. Cela vaut pour les astronautes des vaisseaux spatiaux, les équipages d'aviation, les grands voyageurs et l'électronique embarquée exposés à des doses élevées de rayonnement neutronique, car à des altitudes de croisière typiques, les flux de rayonnement sont plusieurs centaines de fois plus élevés qu'au sol, le principal danger pour les humains et les équipements provenant des neutrons énergétiques.