Tavapärased radiaitonikaitsesüsteemid on rasked ja läbipaistmatud.

See on takistuseks rakendustele, kus kergus ja nähtavus on olulised navigatsiooni, kütuse säästmise ja ohutuse seisukohalt. 

Seetõttu on hädavajalik leida kergemaid komposiit- ja õhemate kattematerjalide lahendusi, millel on suurem kiirgusvarjestuse tõhusus.

Teaduslikud uuringud näitavad üksmeelselt, et nanoosakeste kiirguskaitse on palju tõhusam kui mikroosakeste puhul. Kui nanoosakeste suurus väheneb, suureneb ka kiirguskaitsevõime. Kui sellised nanoosakesed lisatakse kattesse, on termiliste neutronite kaitsmiseks vaja ainult õhukest kihti.

MIKS KVANT MATERJALID?

Kvantmaterjalid on (nano)materjalisüsteemid, mille vähemalt üks mõõde on tunduvalt alla 20 nm (0,02 um). Nad on võimelised pakkuma oluliselt suuremat kiirguskaitsevõimet väiksemate dooside juures, et võimaldada kergete komposiitide ja läbipaistvate või läbipaistvate kiirgust summutavate kattematerjalide valmistamist.

Komposiitides on kvantmaterjalid tõhusamad kiirguse summutamisel kui suuremad osakesed ja suudavad seda teha väiksema kaaluga. Samuti on kvantmaterjali osakeste täitemõju komposiitsüsteemide poorses piirkonnas tõhusam ja tihedam pindalaühiku kohta, võrreldes mikroniseeritud täitematerjalidega. 

Selle tulemuseks on suurem makroskoopiline absoprtsiooniline ristlõige võrreldes mikroniseeritud täiteainetega vähemalt 20-40 % ulatuses. Kvantnanomaterjalide parem kiirguse summutamise võime suureneb koos nanotäiteaine massiprotsendilise koormusega kattes ja komposiitsüsteemides, kuid need koormused on siiski oluliselt väiksemad kui mikroniseeritud osakeste omad.

Seega aitab nanotäiteainete kasutamine kvantmaterjalide nanoosakeste kujul komposiitmaterjalides ja katetes tugevdada komposiite ja katteid, andes samal ajal ka suurema kiirguskaitsekihi mõju. See hoiab katted õhukesed, läbipaistvad ja mitmekülgsed ning komposiitmaterjalide neeldurite kaalu minimaalsel tasemel. 

See on eriti oluline lennundusrakendustes, kus kaal on oluline ja kiirguskaitse oluline. See kehtib kosmoselaevade astronautide, lennumeeskondade, sagedaste lendajate ja pardaelektroonika puhul, kes puutuvad kokku suurte neutronkiirguse doosidega, sest tüüpilistel reisikõrgustel on kiirgusvoog mitmesaja korda suurem kui maapinnal, kusjuures inimest ja seadmeid ohustavad peamiselt energeetilised neutronid.