Co-eerste auteur Ju Hyoung Han, een onderzoeker bij de afdeling Materiaalwetenschappen en Techniek bij UNIST, verklaarde:"Door de eigenschappen van MXeen en boorcarbide te controleren, hebben we de stabiliteit van de mengseloplossing van de twee materialen verbeterd. We hebben met succes een licht en flexibel schild met een gestabiliseerd MXeen-boormengsel, dat als verf op de oppervlakken van verschillende objecten kan worden aangebracht, zoals aangetoond door experimenten."

Het ontwikkelde neutronenschild heeft een dichte structuur met minimale bellengaten en meet slechts enkele tientallen nanometers. Bijgevolg vertoont het uitstekende mechanische eigenschappen vergeleken met eerder gebruikte composieten op polymeerbasis. Omdat aanvullende processen zoals warmtebehandeling niet nodig zijn, kan een zuivere gemengde structuur zonder onzuiverheden worden vervaardigd.

Co-eerste auteur Si-Hyun, Seok, een onderzoeker bij de afdeling Materiaalkunde en Engineering van UNIST, merkte op:"Zelfs na meer dan 20.000 buigtests behield het nyloncomposiet bedekt met de afschermende film zijn ronde vorm tot 98%. Het vertoonde een uitzonderlijke neutronenbeschermingsgraad (40% bij gebruik van 30 mg), zelfs met milligram boorcarbide, wat de superioriteit ervan aantoont."

Professor Kwon voegde hieraan toe:"De nieuw ontwikkelde composietproductietechnologie is praktisch en vereist geen complexe apparatuur of processen. Het maakt de implementatie mogelijk van een neutronenafschermende coatingfilm met de gewenste dikte en oppervlakte. Deze studie zal de mogelijkheden van MXene-materiaalcoatingtechnologie uitbreiden en de toepassing ervan op verschillende gebieden demonstreren."

Meer informatie: Ju-Hyoung Han et al, Robuuste 2D-gelaagde MXene-matrix-boorcarbide hybridefilms voor afscherming van neutronenstraling, Nature Communications (2023). DOI:10,1038/s41467-023-42670-z

Aangeboden door Ulsan Nationaal Instituut voor Wetenschap en Technologie