पारंपरिक विकिरण सुरक्षा प्रणालियाँ भारी और अपारदर्शी होती हैं।

यह उन अनुप्रयोगों के लिए निषेधात्मक है जहाँ नेविगेशन, ईंधन संरक्षण और सुरक्षा के लिए हल्केपन और दृश्यता आवश्यक है।

इसलिए उच्च विकिरण परिरक्षण प्रभावशीलता के साथ हल्के वजन वाले मिश्रित और पतले कोटिंग सामग्री समाधानों की एक अनिवार्य आवश्यकता है।

वैज्ञानिक अध्ययनों से सर्वसम्मति से पता चलता है कि नैनोकणों के साथ विकिरण परिरक्षण सूक्ष्म कणों की तुलना में बहुत अधिक प्रभावी है। जैसे-जैसे नैनोकणों का आकार घटता जाता है, विकिरण परिरक्षण क्षमता बढ़ती जाती है। जब ऐसे नैनोकणों को कोटिंग में डाला जाता है, तो थर्मल न्यूट्रॉन को परिरक्षित करने के लिए केवल एक पतली परत की आवश्यकता होती है।

क्वांटम नैनोमैटेरियल्स क्यों?

क्वांटम सामग्री (नैनो) सामग्री प्रणाली है जिसका कम से कम एक आयाम 20 एनएम (0.02 um) से काफी कम है। वे कम मात्रा में काफी अधिक विकिरण परिरक्षण क्षमता प्रदान करने में सक्षम हैं, जिससे हल्के कंपोजिट और पारदर्शी या पारदर्शी विकिरण क्षीणन कोटिंग्स का निर्माण संभव हो सके। कंपोजिट में, क्वांटम सामग्री बड़े कणों की तुलना में 

प्रभावी होती है, और कम वजन दंड के साथ ऐसा करने में सक्षम होती है। कंपोजिट सिस्टम के छिद्रपूर्ण क्षेत्र में क्वांटम सामग्री कणों का भरने का प्रभाव भी माइक्रोनाइज्ड फिलर्स की तुलना में प्रति इकाई क्षेत्र में अधिक कुशल और सघन होता है।

इसके परिणामस्वरूप माइक्रोनाइज्ड फिलर्स के सापेक्ष कम से कम 20 - 40% के क्रम में उच्च मैक्रोस्कोपिक अवशोषण क्रॉस-सेक्शन होता है। क्वांटम नैनोमटेरियल की बेहतर विकिरण क्षीणन क्षमता कोटिंग्स और कंपोजिट सिस्टम में नैनोफिलर के वजन प्रतिशत लोडिंग के साथ बढ़ जाती है, लेकिन ये लोडिंग माइक्रोनाइज्ड कणों की तुलना में काफी कम होती है।

इसलिए कंपोजिट मटीरियल और कोटिंग्स के भीतर क्वांटम मटीरियल नैनोकणों के रूप में नैनोफिलर्स का उपयोग कंपोजिट और कोटिंग्स को मजबूत बनाने में मदद करता है, साथ ही उच्च विकिरण परिरक्षण प्रभाव भी प्रदान करता है। यह कोटिंग्स को पतला, पारदर्शी और बहुमुखी रखता है और कंपोजिट अवशोषक के वजन को न्यूनतम मूल्य पर रखता है।

यह एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां वजन महत्वपूर्ण है और विकिरण सुरक्षा आवश्यक है। यह बात अंतरिक्षयानों पर सवार अंतरिक्ष यात्रियों, विमानन कर्मियों, लगातार उड़ान भरने वाले यात्रियों और विमान इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सत्य है, जो उच्च न्यूट्रॉन विकिरण खुराकों के संपर्क में आते हैं, क्योंकि सामान्य परिभ्रमण ऊंचाई पर, विकिरण प्रवाह जमीन पर विकिरण प्रवाह से कई सौ गुना अधिक होता है, और मनुष्यों और उपकरणों के लिए मुख्य खतरा ऊर्जावान न्यूट्रॉनों से आता है।