Metamateriallar, qrafen, biyonik. Yeni materiallar və texnologiyalar döyüşə gedir

Mündəricat:

Metamateriallar, qrafen, biyonik. Yeni materiallar və texnologiyalar döyüşə gedir
Metamateriallar, qrafen, biyonik. Yeni materiallar və texnologiyalar döyüşə gedir

Video: Metamateriallar, qrafen, biyonik. Yeni materiallar və texnologiyalar döyüşə gedir

Video: Metamateriallar, qrafen, biyonik. Yeni materiallar və texnologiyalar döyüşə gedir
Video: Deutsch lernen im Schlaf & Hören, Lesen und Verstehen-B2-81 - 🇸🇾🇦🇿🇹🇷🇨🇳🇺🇸🇫🇷🇯🇵🇪🇸🇮🇹🇺🇦🇵🇹🇷🇺🇬🇧🇵🇱🇮🇶🇮🇷🇹🇭🇷🇸 2024, Bilər
Anonim
Metamateriallar, qrafen, biyonik. Yeni materiallar və texnologiyalar döyüşə gedir
Metamateriallar, qrafen, biyonik. Yeni materiallar və texnologiyalar döyüşə gedir

Mənfi qırılma bucağı olan bir materialın yaranma ehtimalı hələ 1967 -ci ildə sovet fiziki Viktor Veselaqo tərəfindən proqnozlaşdırılmışdı, lakin indi yalnız belə xüsusiyyətlərə malik olan həqiqi quruluş nümunələri ortaya çıxdı. Mənfi qırılma bucağı səbəbindən işıq şüaları cismin ətrafında əyilərək onu görünməz edir. Beləliklə, müşahidəçi yalnız "gözəl" palto geyən adamın arxasında nə baş verdiyini görür.

Döyüş meydanında üstünlük əldə etmək üçün müasir hərbi qüvvələr qabaqcıl bədən zirehləri və nəqliyyat vasitələrinin zirehləri və nanotexnologiya kimi potensial pozucu qabiliyyətlərə müraciət edirlər. yenilikçi kamuflyaj, yeni elektrik cihazları, super akkumulyatorlar və platformaların və işçilərin "ağıllı" və ya reaktiv qorunması. Hərbi sistemlər daha da mürəkkəbləşir, çoxfunksiyalı və ikitərəfli yeni qabaqcıl materiallar hazırlanır və istehsal olunur, ağır və çevik elektronikanın miniatürləşməsi sıçrayışlarla həyata keçirilir.

Nümunələr arasında perspektivli özünü müalicə edən materiallar, qabaqcıl kompozit materiallar, funksional keramika, elektrokromik materiallar, elektromaqnit müdaxiləsinə reaksiya verən "kiber qoruyucu" materiallar daxildir. Döyüş sahəsini və gələcək düşmənçiliyin xarakterini geri dönməz şəkildə dəyişdirəcək dağıdıcı texnologiyaların onurğası olacağı gözlənilir.

Metamateriallar, qrafen və karbon nanotüplər kimi yeni nəsil qabaqcıl materiallar, təbiətdə olmayan xüsusiyyətlərə və funksional xüsusiyyətlərə malik olduqları üçün, həddindən artıq və ya düşmən məkanlarda yerinə yetirilən müdafiə tətbiqləri və vəzifələri üçün uyğun olduqları üçün böyük maraq və investisiya yaradır. Nanotexnologiya nanometr ölçülü materiallardan istifadə edir (10-9) atom və molekulyar səviyyələrdə strukturları dəyişdirmək və müxtəlif toxumalar, qurğular və ya sistemlər yaratmaq üçün. Bu materiallar çox perspektivli bir sahədir və gələcəkdə döyüş effektivliyinə ciddi təsir göstərə bilər.

Metamateriallar

Davam etmədən əvvəl metamaterialları təyin edək. Metamaterial, tərkibindəki elementlərin xüsusiyyətləri ilə deyil, süni olaraq yaradılan dövri bir quruluşla təyin olunan kompozit bir materialdır. Süni şəkildə yaradılmış və texnoloji cəhətdən əldə edilməsi çətin olan və ya təbiətdə olmayan elektromaqnit və ya akustik xüsusiyyətlərə malik xüsusi quruluşlu mühitlərdir.

İntellektual Müəssisələrin bir törəməsi olan Kymeta Corporation, 2016 -cı ildə mTenna metamaterial antenası ilə müdafiə bazarına girdi. Şirkətin direktoru Natan Kundzun dediyinə görə, qəbuledici antena şəklində olan portativ antenanın çəkisi təxminən 18 kq və 10 vat sərf edir. Metamaterial antenalar üçün avadanlıqlar kitab və ya netbuk ölçüsündədir, hərəkətli hissələri yoxdur və TFT texnologiyasından istifadə edərək LCD monitorlar və ya smartfon ekranları kimi istehsal olunur.

Metamateriallar, dalğa uzunluğunda olan mikro quruluşlardan, yəni ölçüləri nəzarət etməli olduqları radiasiyanın dalğa uzunluğundan az olan strukturlardan ibarətdir. Bu strukturlar mis kimi maqnit olmayan materiallardan hazırlana bilər və fiberglas PCB substratına yapışdırılır.

Metamateriallar elektromaqnit dalğalarının əsas komponentləri - dielektrik sabitliyi və maqnit keçiriciliyi ilə qarşılıqlı əlaqə yaratmaq üçün yaradıla bilər. İntellektual Müəssisələrin ixtiraçısı Pablos Holmanın sözlərinə görə, metamaterial texnologiyasından istifadə edərək yaradılan antenalar sonda mobil qüllələri, sabit telefon xətlərini, koaksiyal və fiber optik kabelləri əvəz edə bilər.

Ənənəvi antenalar, müəyyən bir dalğa uzunluğunun idarə olunan enerjisini tutmaq üçün tənzimlənir ki, bu da elektrik cərəyanları yaratmaq üçün antendəki elektronları həyəcanlandırır. Öz növbəsində, bu kodlaşdırılmış siqnallar məlumat kimi şərh edilə bilər.

Müasir anten sistemləri çətindir, çünki fərqli tezliklər fərqli bir anten növü tələb edir. Metamateriallardan hazırlanan antenalarda, səth təbəqəsi elektromaqnit dalğalarının bükülmə istiqamətini dəyişməyə imkan verir. Metamateriallar həm mənfi dielektrik, həm də mənfi maqnit keçiriciliyini göstərir və buna görə də mənfi bir qırılma indeksinə malikdir. Heç bir təbii materialda olmayan bu mənfi refraksiya indeksi iki fərqli mühitin sərhədini keçərkən elektromaqnit dalğalarındakı dəyişikliyi təyin edir. Beləliklə, bir metamaterial anteninin qəbuledicisi fərqli tezlikləri qəbul etmək üçün elektron şəkildə tənzimlənə bilər ki, bu da inkişaf etdiricilərin genişzolaqlı məlumat əldə etməsinə və anten elementlərinin ölçüsünü azaltmasına imkan yaradır.

Bu cür antenaların içərisindəki metamateriallar, paralel düzbucaqlı dalğa bələdçilərinin başqa bir düz matrisi ilə sıx bir şəkildə yığılmış fərdi hüceyrələrdən ibarət düz bir matrisə yığılır və proqram vasitəsilə dalğa emissiyasını idarə edir. və antenaya radiasiya istiqamətini təyin etməyə imkan verir.

Holman izah etdi ki, metamaterial antenlərinin mahiyyətini başa düşməyin ən asan yolu, antenin fiziki açılışlarına və gəmilərdə, təyyarələrdə, dronlarda və digər hərəkət edən sistemlərdə İnternet əlaqələrinin etibarlılığına daha yaxından baxmaqdır.

"Bu günlərdə orbitə çıxarılan hər yeni rabitə peykinin," davamına davam etdi Holman, "bir neçə il əvvəl peyk bürcündən daha çox gücə malikdir. Bu peyk şəbəkələrində simsiz ünsiyyət üçün böyük bir potensialımız var, ancaq onlarla əlaqə qurmağın yeganə yolu böyük, ağır və quraşdırılması və saxlanması bahalı bir peyk yeməyi götürməkdir. Metamateriallara əsaslanan bir anten ilə, şüanı idarə edə bilən və birbaşa peyki hədəf alan düz bir panel edə bilərik.

Holman, "Fiziki olaraq idarə olunan antenin yüzdə 50-si peyk yönümlü deyil və siz faktiki olaraq oflaynsınız" dedi. "Buna görə də, bir metamaterial antenna xüsusilə dəniz kontekstində faydalı ola bilər, çünki yeməyi peykə yönəltmək üçün fiziki olaraq idarə olunur, çünki gəmi tez -tez istiqamətini dəyişir və daim dalğalarda yellənir."

Şəkil
Şəkil
Şəkil
Şəkil

Bioniklər

Yeni materialların inkişafı da mürəkkəb formalı çevik çoxfunksiyalı sistemlərin yaradılmasına doğru gedir. Burada tətbiqi elm, texniki qurğularda və sistemlərdə canlı təbiətin təşkili, xassələri, funksiyaları və quruluş prinsiplərinin tətbiqi mövzusunda əhəmiyyətli bir rol oynayır. Bionika (Qərb ədəbiyyatında biomimetika) bir insana təbiətdən tapılan və götürülmüş fikirlər əsasında orijinal texniki sistemlər və texnoloji proseslər yaratmağa kömək edir.

ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələrinin Sualtı Gəmi Araşdırmaları Mərkəzi bionik prinsiplərdən istifadə edən muxtar mina axtarış aparatını (APU) sınaqdan keçirir. dəniz həyatının hərəkətlərini təqlid edir. Razor 3 metr uzunluğundadır və iki nəfər daşıya bilər. Elektronikası dörd qanad və iki arxa pervanenin işini əlaqələndirir. Çırpınan hərəkətlər quşlar və tısbağalar kimi bəzi heyvanların hərəkətlərini təqlid edir. Bu, APU -nun sürüşməsini, aşağı sürətlə dəqiq manevr etməsini və yüksək sürətə çatmasını təmin edir. Bu manevr qabiliyyəti də Razorun asanlıqla yerini dəyişməsinə və 3D görüntü üçün obyektlərin ətrafında üzməsinə imkan verir.

ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri Tədqiqat Agentliyi, Pliant Energy Systems-in pervaneleri təkrarlanan rampa bənzər dalğalı hərəkətlər yaradan çoxsaylı, xətti olmayan, kağız kimi üzgəclər sistemi ilə əvəz edən isteğe bağlı avtonom Velox sualtı qayığı üçün bir prototip hazırlamasını maliyyələşdirir. Cihaz düzbucaqlı hiperbolik həndəsəyə malik elektroaktiv, dalğalı, çevik polimer qanadlarının hərəkətlərini suyun altında, sörf dalğalarında, qumda, dənizdə və quruda bitkilərin üzərində, sürüşkən qayalarda və ya buzda hərəkət edən tərcümə hərəkətinə çevirir.

Bir Pliant Energy Systems sözçüsünün sözlərinə görə, dalğalı irəli hərəkət, bitkilərin və çöküntülərin zərərini minimuma endirərkən, fırlanan hissələr olmadığı üçün sıx bitki örtüyündə dolaşmanın qarşısını alır. Lityum-ion batareya ilə işləyən aşağı səs-küylü cihaz, buzun altındakı mövqeyini qorumaq üçün üzmə qabiliyyətini artıra bilər, uzaqdan idarə oluna bilər. Əsas vəzifələri bunlardır: GPS, WiFi, radio və ya peyk kanalları daxil olmaqla ünsiyyət; kəşfiyyat və məlumat toplama; axtarış və xilasetmə; və tarama və min.

Nanotexnologiyanın və mikro quruluşların inkişafı, fiziki prosesləri simulyasiya etmək və ya yeni materialların istehsalını optimallaşdırmaq üçün təbiətdən alınan bionik texnologiyalarda da çox vacibdir.

Şəkil
Şəkil

ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri Araşdırma Laboratoriyası, xərçəngkimilərin xitin qabığına bənzəyən, lakin plastik materiallardan hazırlanan qatlı mikro quruluşa malik şəffaf bir polimer qalxan hazırlayır. Bu, materialın geniş bir temperatur və yük aralığında uyğun qalmasına imkan verir ki, bu da işçiləri, stasionar platformaları, nəqliyyat vasitələrini və təyyarələri qorumaq üçün istifadə olunmasına imkan verir.

Bu laboratoriyadakı optik materiallar və cihazların rəhbəri Yas Sangheranın sözlərinə görə, bazarda mövcud olan müdafiə ümumiyyətlə üç növ plastikdən hazırlanır və 1-2 metrdən atılan və sürətlə uçan 9 mm-lik güllələrə yüz faiz tab gətirə bilməz. 335 m / s.

Bu laboratoriya tərəfindən hazırlanan şəffaf zireh, balistik bütövlüyünü qoruyarkən kütlənin 40% azalmasına imkan verir və 68% daha çox güllə enerjisini udur. Sanghera, zirehin, minadan qorunan vasitələr, amfibiya zirehli maşınlar, təchizat vasitələri və təyyarənin kokpit şüşələri kimi bir çox hərbi tətbiq üçün mükəmməl ola biləcəyini izah etdi.

Sanghera'nın sözlərinə görə, onun laboratoriyası, mövcud inkişaflara əsaslanaraq, çox təsirli xüsusiyyətlərə malik, yüngül, konformal şəffaf bir zireh yaratmaq və 7, 62x39 mm çaplı tüfəng güllələrindən qorunma təmin edəcək çəkinin 20%-dən çox azalmasına nail olmaq niyyətindədir.

DARPA, özünəməxsus xüsusiyyətlərə malik şəffaf Spinel zirehləri də inkişaf etdirir. Bu material əla çox təsirli xüsusiyyətlərə, yüksək sərtliyə və aşınma müqavimətinə, xarici faktorlara qarşı artan müqavimətə malikdir; daha geniş orta dalğalı infraqırmızı şüalanmanı ötürür ki, bu da gecə görmə cihazlarının imkanlarını artırır (şüşə səthlərin arxasında cisimləri görmək qabiliyyəti) və eyni zamanda ənənəvi güllə keçirməyən şüşənin ağırlığının yarısını çəkir.

Bu fəaliyyət, DARPA -nın "Atomlardan Məhsula (A2P)" proqramının bir hissəsidir, "nanölçülü hissəciklərin (atom ölçülərinə yaxın) sistemlərə, komponentlərə və ya materiallara ən azı millimetr miqyasında yığılması üçün lazım olan texnologiyaları və prosesləri inkişaf etdirir."

DARPA -dakı A2P proqramının rəhbəri Con Maine, Agentlik, son səkkiz il ərzində möhkəmlik xüsusiyyətlərini qoruyaraq, əsas şəffaf zirehin qalınlığının təxminən 18 sm -dən 6 sm -ə qədər azaldılmasına nail olduğunu söylədi. Çatlamaması üçün arxa materiala yapışdırılan "hamısı keramika deyil, hamısı plastik və ya şüşə deyil" bir çox fərqli təbəqədən ibarətdir. "Bunu monolitik bir material parçası olaraq deyil, bir müdafiə sistemi olaraq düşünməlisiniz."

Spinel şüşəsi, Zirehli Tədqiqatlar Mərkəzi tərəfindən qiymətləndirilməsi üçün Amerika Ordusu FMTV (Orta Taktik Vasitələr Ailəsi) yük maşınlarının prototiplərinə quraşdırılması üçün istehsal edilmişdir.

A2P proqramı çərçivəsində, DARPA, Oregon Nanomateriallar və Mikroelektronik İnstitutu Voxtelə nanodan makroya qədər olan istehsal proseslərini araşdırmaq üçün 5.59 milyon dollarlıq bir müqavilə verdi. Bu bionik layihə, gecko kərtənkələsinin imkanlarını təqlid edən sintetik bir yapışdırıcının hazırlanmasını nəzərdə tutur.

"Gekkonun ayaqlarında, təxminən 100 mikron uzunluğunda, şiddətli şəkildə dallanan kiçik tüklər kimi bir şey var. Hər bir kiçik dalın sonunda təxminən 10 nanometr ölçülü kiçik bir nanoplak var. Bir divar və ya tavanla təmasda olduqda, bu plitələr gekonun divara və ya tavana yapışmasını təmin edir."

Maine, istehsalçıların bu imkanları heç vaxt təkrarlaya bilməyəcəklərini, çünki dallanan nanoyarpaqlar yarada bilmədiklərini söylədi.

Voxtel, bu bioloji quruluşu təkrarlayan və bu bioloji keyfiyyətləri özündə cəmləşdirən istehsal texnologiyaları hazırlayır. Karbon nanotüpləri həqiqətən yeni bir şəkildə istifadə edir, kompleks 3D quruluşlar yaratmağa və onları çox orijinal şəkildə istifadə etməyə imkan verir.

Voxtel, "funksional olaraq tam bloklara yığılmış, sonra kompleks heterojen sistemlərə yığılmış materialları" istehsal edəcək qabaqcıl aşqar istehsal üsullarını inkişaf etdirmək istəyir. Bu üsullar molekulların atom səviyyəsindən özlərini enerji ilə təmin edə biləcək böyük strukturlara öz-özünə yığılmasına imkan verən sadə genetik kodları və təbiətdə olan ümumi kimyəvi reaksiyaları təqlid etməyə əsaslanacaq.

"Yenidən istifadə edilə bilən inkişaf etmiş bir yapışqan hazırlamaq istəyirik. Bir epoksi yapışdırıcı xüsusiyyətinə malik bir material almaq istərdik, ancaq birdəfəlik və səthi çirklənmədən, - Main dedi. "Gecko üslubunda bir materialın gözəlliyi, heç bir qalıq buraxmaması və dərhal işləməsidir."

Sürətlə inkişaf edən digər qabaqcıl materiallara, bugünkü döyüş məkanında inqilab edəcək struktur, istilik, elektrik və optik xüsusiyyətlərə malik olan qrafen və karbon nanotüplər kimi ultra nazik materiallar daxildir.

Şəkil
Şəkil

Qrafen

Avropa Müdafiə sözçüsü Giuseppe Dakvino, karbon nanotüplərin elektron və kamuflyaj sistemlərində, eləcə də biyomedikal sahədə tətbiq etmək üçün yaxşı potensiala malik olmasına baxmayaraq, "ən azından kağız üzərində daha çox imkanlar təqdim etdiyi üçün" daha maraqlıdır. Agentlik (EOA).

Qrafen, bir atom qalınlığında bir karbon atomu qatından əmələ gələn ultra nazik bir nanomaterialdır. Yüngül və davamlı qrafen rekord yüksək istilik və elektrik keçiriciliyinə malikdir. Müdafiə sənayesi, qrafenin gücünü, elastikliyini və yüksək temperaturlara müqavimətini tələb edən tətbiqlərdə, məsələn, ekstremal şəraitdə yerinə yetirilən döyüş tapşırıqlarında istifadə olunma ehtimalını diqqətlə öyrənir.

Dakvino, qrafenin ən azından nəzəri olaraq gələcəyin materialı olduğunu söylədi. İndi bu qədər maraqlı müzakirələrin olmasının səbəbi, sivil sektorda uzun illər davam edən araşdırmalardan sonra əslində döyüş ssenarilərini dəyişdirəcəyi məlum oldu.

"İmkanlardan yalnız bir neçəsini sadalayaq: çevik elektronika, güc sistemləri, ballistik qorunma, kamuflyaj, filtrlər / membranlar, yüksək istilik yayma materialları, biotibbi tətbiqlər və sensorlar. Bunlar əslində əsas texnoloji istiqamətlərdir ".

2017-ci ilin dekabr ayında EAO, qrafenin mümkün perspektivli hərbi tətbiqləri və bunun Avropa müdafiə sənayesinə təsirinin bir il davam edən araşdırmasına başladı. Bu işə Cartagena Universiteti və İngilis şirkəti Cambridge Nanomaterial Technology Ltd. 2018 -ci ilin may ayında qrafenlə bağlı tədqiqatçıların və mütəxəssislərin seminarı keçirildi, burada müdafiə sektorunda istifadəsi üçün yol xəritəsi müəyyən edildi.

EOA -ya görə, “Önümüzdəki on ildə müdafiə qabiliyyətində inqilab etmək potensialına malik olan materiallar arasında qrafen siyahıda yüksək yer tutur. Yüngül, çevik, poladdan 200 qat güclüdür və elektrik keçiriciliyi inanılmazdır (silikondan daha yaxşıdır), istilik keçiriciliyi də."

EOA, qrafenin "imza idarəçiliyi" sahəsində diqqətəlayiq xüsusiyyətlərə sahib olduğunu da qeyd etdi. Yəni, "hərbi maşınları, təyyarələri, sualtı qayıqları və yerüstü gəmiləri demək olar ki, aşkarlanmayan obyektlərə çevirəcək radio emici örtüklər" istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. Bütün bunlar qrafeni yalnız mülki sənaye üçün deyil, həm də hərbi tətbiqlər, quru, hava və dəniz üçün son dərəcə cəlbedici bir material halına gətirir."

Şəkil
Şəkil
Şəkil
Şəkil

Bu məqsədlə ABŞ ordusu nəqliyyat vasitələri və qoruyucu geyimlər üçün qrafenin istifadəsini öyrənir. ABŞ Ordusu Hərbi Tədqiqat Laboratoriyasından (ARL) mühəndis Emil Sandoz-Rosadonun sözlərinə görə, bu material əla mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir, bir atom qrafen təbəqəsi eyni kommersiya ballistik lifindən 10 qat daha möhkəm və 30 dəfədən çox güclüdür. “Qrafen üçün tavan çox yüksəkdir. ARL -də bir neçə işçi qrupunun ona maraq göstərməsinin səbəblərindən biri budur, çünki dizayn xüsusiyyətləri sifariş baxımından çox perspektivlidir.

Bununla yanaşı, kifayət qədər böyük çətinliklər də var. Onlardan biri materialın ölçüsünü artırmaqdır; ordunun tankları, maşınları və əsgərləri əhatə edə biləcək qoruyucu materiallara ehtiyacı var. Daha çox şeyə ehtiyacımız var. Ümumiyyətlə, hazırda ehtiyacımız olan bir milyon və ya daha çox təbəqədən bəhs edirik”.

Sandoz-Rosado, qrafenin bir və ya iki yolla, ya yüksək keyfiyyətli qrafitin ayrı-ayrı atom təbəqələrinə ayrıldığı bir soyma prosesi ilə və ya mis folqa üzərində bir atomlu qrafen təbəqəsi yetişdirməklə istehsal edilə biləcəyini söylədi. Bu proses yüksək keyfiyyətli qrafen istehsal edən laboratoriyalar tərəfindən yaxşı qurulmuşdur. "Tamamilə mükəmməl deyil, amma buna çox yaxındır. Ancaq bu gün birdən çox atom təbəqəsi haqqında danışmağın vaxtıdır, tam hüquqlu bir məhsula ehtiyacımız var. " Nəticə etibarilə, son zamanlarda davamlı sənaye miqyaslı qrafen istehsal proseslərini inkişaf etdirmək üçün bir proqram başladıldı.

"İstər karbon nanotüpləri, istərsə də qrafen, yerinə yetirilməli olan xüsusi tələbləri nəzərə almalısınız" deyən Dakvino, yeni qabaqcıl materialların xüsusiyyətlərinin rəsmi təsvirinin, yeni materiallar yaratmaq üçün dəqiq proseslərin standartlaşdırılmasını, bu proseslərin təkrarlanabilirliyi, bütün zəncirin istehsal qabiliyyəti (əsas tədqiqatlardan nümayiş və prototiplərin istehsalına qədər), hərbi platformalarda qrafen və karbon nanotüplər kimi qabaqcıl materialların istifadəsinə gəldikdə diqqətlə öyrənilməli və əsaslandırılmalıdır.

"Bu, sadəcə araşdırma deyil, axı, müəyyən bir materialın rəsmi olaraq təsvir edildiyinə əmin olmalı və sonra müəyyən bir prosesdə istehsal oluna biləcəyinə əmin olmalısan. Bu o qədər də asan deyil, çünki istehsal prosesi dəyişə bilər, istehsal olunan məhsulun keyfiyyəti prosesdən asılı olaraq dəyişə bilər, ona görə də proses bir neçə dəfə təkrarlanmalıdır ".

Sandoz-Rosado'ya görə, ARL məhsulun keyfiyyət sinifini və ölçeklenebilirliğini qiymətləndirmək üçün qrafen istehsalçıları ilə çalışdı. Yaranmasının başlanğıcında olan davamlı proseslərin bir iş modelinə, uyğun potensiala malik olub -olmaması və lazım olan keyfiyyəti təmin edə biləcəyi hələ aydın deyil.

Dakvino qeyd etdi ki, kompüter modelləşdirmə və kvant hesablama sahəsindəki irəliləyişlər yaxın gələcəkdə qabaqcıl materialların istehsalı üçün metodların hazırlanmasının yanında tədqiqat və inkişaf işlərini də sürətləndirə bilər. "Kompüter dəstəkli dizayn və material modelləşdirmə ilə bir çox şeyi modelləşdirmək olar: maddi xüsusiyyətlər və hətta istehsal prosesləri modelləşdirilə bilər. Hətta bir material yaratmağın müxtəlif mərhələlərinə baxa biləcəyiniz virtual reallıq da yarada bilərsiniz."

Dakwino, inkişaf etmiş kompüter modelləşdirmə və virtual reallıq texnikalarının "müəyyən bir materialı simulyasiya edə biləcəyiniz və bu materialın müəyyən bir mühitdə tətbiq oluna biləcəyini görə biləcəyiniz vahid bir sistem" yaradaraq bir üstünlük təmin etdiyini də söylədi. Kuantum hesablamaları burada işlərin vəziyyətini kökündən dəyişə bilər.

"Gələcəkdə kompüter simulyasiyası vasitəsi ilə yeni istehsal üsullarına, yeni materiallar yaratmağın yeni üsullarına və yeni istehsal proseslərinə daha çox maraq görürəm, çünki potensial olaraq yalnız kvant kompüterlərindən istifadə etməklə böyük hesablama gücü əldə edilə bilər."

Dakvinoya görə, qrafenin bəzi tətbiqləri texnoloji cəhətdən daha inkişaf etmiş, digərləri isə daha azdır. Məsələn, matrisə əsaslanan keramika kompozitləri, materialı gücləndirən və çəkisini azaldaraq mexaniki müqavimətini artıran qrafen lövhələri birləşdirərək təkmilləşdirilə bilər. "Məsələn, kompozitlər haqqında danışırıqsa" dedi Dakvino, "və ya ümumiyyətlə, grafen əlavə edərək möhkəmləndirilmiş materiallar haqqında danışırıqsa, sabah olmasa da, real materialları və onların kütləvi istehsalının real proseslərini alacağıq. amma bəlkə də yaxın beş ildə ".

"Bu səbəbdən qrafen ballistik müdafiə sistemləri üçün çox maraqlıdır. Qrafenin zireh kimi istifadə oluna biləcəyi üçün deyil. Ancaq zirehinizdə qrafeni möhkəmləndirici bir material olaraq istifadə etsəniz, o, hətta Kevlardan da güclü ola bilər."

Prioritet sahələr, məsələn, muxtar sistemlər və sensorlar, habelə sualtı, kosmik və kibernetik kimi yüksək riskli hərbi sahələr, ən çox yeni qabaqcıl materiallardan və nano və mikrotexnologiyanın biotexnologiya ilə "gizli" əlaqəsindən asılıdır. materiallar, reaktiv materiallar və enerji istehsalı və saxlama sistemləri.

Qrafen və karbon nanotüplər kimi metamateriallar və nanotexnologiyalar bu gün sürətlə inkişaf edir. Bu yeni texnologiyalarda ordu yeni imkanlar axtarır, tətbiqlərini və potensial maneələri araşdırır, çünki müasir döyüş sahəsinin ehtiyacları ilə uzunmüddətli tədqiqat məqsədləri arasında tarazlıq qurmağa məcbur olurlar.

Tövsiyə: