لودر تصویر
  • تلفن تماس :۶۶۱۲۹۰۵۹ (021)
در شبکه های اجتماعی همراه ما باشید !
فناوری نانو و علوم نظامی

فناوری نانو و علوم نظامی

در یک نگاه کلی توانمندی سربازان، خودروها و تانک های سبک و مقاوم، سلاح های خاص، ابزارهای استتار، ابزارهای مخابراتی، جنگنده ها، سلاح های زیردریایی و… همه به کمک فناوری نانو استعداد ایجاد قابلیت و کارایی های بیشتری دارند.
توانمندی سربازان در تحمل شرایط سخت، ابزارهای سبک و دقیق، غذاهای مقوی و کم حجم، کفش های مناسب، لباس مناسب، ابزارهای شناسایی مواد شیمیایی مهلک و ماسک های ویژه به وضوح می تواند از خصوصیات محصولات فناوری نانو بهره ببرد. انواع باتری ها و ابزار تامین انرژی و پیل های سوختی به سبب ویژگی های مهمی مانند سرد و ساکت بودن در صنایع نظامی مورد توجه هستند.امروزه ابزارهای قدرتمندی وجود دارد که به راحتی منشأ امواج را شناسایی و با آن مقابله می کنند.
از سوی دیگر سلاح های کشتاری غیرقابل حس میکروبی در حال گسترش هستند و فناوری نانو ساخت دستگاه هایی قوی شناسایی این سلاح های میکروبی را ممکن کرده است.
فناوری استتار
فناوری استتار همان شیوه ای را استفاده می کند که خداوند در حیوانات قرار داده تا حیات کنند و برای پنهان ماندن از چشم های بصری و موجی دشمن گریزی داشته باشند. برای این کار باید از ارسال علائمی که برای دشمن قابل شناسایی است جلوگیری شود. محدوده ی امواج راداری قابل شناسایی دسته ای از امواج را در برمی گیرد که مقطع رادار یا آرسی اس نامیده می شود. سطح یک انعکاس دهنده عالی که میزان برابری از پرتوهای تابشی را به آنتن گیرنده باز می گرداند و رادار آن را می بیند. شکل بیرونی وسیله اعم از پرنده یا زمینی در مقطع رادار اهمیت بالایی دارد.برخی از شرکت های خارجی در پی جایگزینی سیستم های نانو الکترو مکانیکی به جای مین های ضدنفر هستند. این سامانه شامل مجموعه ای از حسگرهای سنجش از راه نزدیک و دور است.
مواد جاذب رادار (RAM) با جذب و تبدیل امواج راداری الکترومغناطیسی به گرما از انعکاس امواج تابشی جلوگیری می نماید. جذب این مواد اغلب در یک محدوده باز و پهن از دامنه امواج الکترومغناطیسی است. هواپیماهای مدرن در اکثر موارد از الیاف آرامید استفاده می کنند که به مواد جاذب کمک می کند، موادی که جاذب های ارتجاعی نامیده می شوند و اثری شبیه به مواد جاذب رادار دارند. این مواد براساس همپوشانی امواج کار می کنند. برای کاهش مقطع تشخیص رادار طراحی شکل اهمیت می یابد و اشکالی به وسیله داده می شود که امواج به بیشترین میزان از مسیری که به وسیله می رسند باز نگردند. یک راه دیگر جلوگیری از انعکاس تغییر لبه ها و حواشی است که امواج الکترومغناطیسی را به فرستنده باز می گردانند.در حالت عادی امواج رادار به هواپیما برخورد کرده و به سمت فرستنده باز می گردند و این اصل برای ارتباط راداری یاشناسایی راداری استفاده می شود. با تغییر شکل بیرونی پرنده می توان آن را رادار گریز کرد. در استادیوم ویمبلی لندن اتاق های ورودی در بالای ورزشگاه به صورت زیگزاگ ایجاد شده اند تا انعکاس نور و صدای مناسبی در ورزشگاه ایجاد شود.
محققان در تلاش اند تا لباس هایی تولید کنند که خود را با شرایط محیطی وفق دهد، لباس هایی که بتوانند مثل آفتاب پرست تغییر رنگ دهند (آفتاب پرست خزنده ای جذاب برای طراحان منسوجات نظامی است، رنگ آفتاب پرست براساس شرایط محیطی تغییر می کند) یا بادگیرهایی که با برخورد آب، ضد آب شوند. آنها در تلاش اند این کار را با الیاف پلی استر رسانا که از افزودنی هایی مانند اسید کامفورسولفونیک استفاده کرده انجام دهند.
باران رسانایی پارچه را تغییر می دهد و منجر به جمع شدن محتویات و بستن حفره های لباس می شود. چنین لباس هایی تا به حال تولید شده ولی مواد آن هیچ مقاومتی در برابر شستشو و ماشین لباسشویی ندارند.اگر پلیمرهای مقاوم رسانا تولید شوند، می توان لباسی ساخت که اگر کسی روی آن سایه بیاندازد، از رنگ سبز به رنگ آبی تغییر شکل می دهد.
انرژی نور خورشید می تواند جریان داخل پلیمر رسانا را تغییر دهد و باعث تغییر آرایش مولکولی مواد افزودنی شود، طوری که رنگ نوری را که لباس جذب و نشر می کند، تغییر کند. این روش برای استتار در کاربردهای نظامی مطرح است. رنگی که در این پارچه ها استفاده می شود می تواند با حرارت تغییر کند.
سیستم های میکرو و نانو الکترو مکانیکی
ابزار میکرو یا نانو الکترو مکانیکی در ابعاد نانو مثل ساعتی هستند که عقربه ها و اجزایش نانومتری است. میکرو یا نانو به ابعاد این سیستم ها و الکترو مکانیکی به ارتباط این سیستم ها با اجزای محرک یا متحرک یا گیرنده جریان الکتریکی اشاره دارد که رفتار خاصی را در یک حسگر انجام می دهند.
قطعات الکترو مکانیکی قطعاتی هستند که با ترکیبی از مدارهای الکترونیکی و قطعات مکانیکی تشکیل شده‌اند و قابلیت انجام کارهای بیشتری نسبت به قطعات الکترونیکی و مکانیکی به صورت مجزا را دارا هستند.
این تراشه های کوچک به صورت بازوهایی کوچک یا بینا هستند که مخابره پیام های محیطی مثل گرما، فشار، سرعت و… را بر عهده دارند. از مزایای این سیستم های کوچک آن است که در همه جا می شود آن را استفاده کرد، ارزان بودن و مصرف انرژی کم و سادگی در تعمیر از دیگر خصوصیات این سیستم هاست. برخی از شرکت های خارجی در پی جایگزینی سیستم های نانو الکترو مکانیکی به جای مین های ضدنفر هستند. این سامانه شامل مجموعه ای از حسگرهای سنجش از راه نزدیک و دور است و می تواند به کامپیوتر دستی فردی در چند کیلومتر دورتر هشدار دهد که شخصی در حال نفوذ است.
نمونههایی از به کارگیری فناوری نانو در سامانه های دفاعی – امنیتی
از نمونه های کاربردی فناوری نانو در سامانه های دفاعی – امنیتی می توان به نانو مواد، نانو پودرها، نانوحسگرهای مولکولی، نانو الکترونیک و MEMS اشاره نمود.
نانو مواد:
نانو مواد، مواد جدید و سبک، با مقاومت کششی بالا و عمر مفیدی چند برابر مواد متداول هستند که از نانو کامپوزیت ها و نانو روکش ها به عنوان دسته ای از این مواد می توان نام برد.
نانو کامپوزیت ها ونانو فایبر گلاس:
به طور کلی کامپوزیت ها متشکل از ماده ای به عنوان زمینه ماده دیگری به عنوان تقویت کننده هستند. این مسئله تنوع پذیری خاصی به این مواد می بخشد. برخی از نانو کامپوزیت ها ترکیبی از نانوالیاف محکم کربن و الیاف محکم کولار یا پلاستیک های مقاوم در برابر خوردگی هستند که بسیار بهتر از فولاد و آلومینیوم عمل می کنند. نانو کامپوزیت های پیشرفته در بسیاری از اشیای روزمره نظیر بدنه قایق ها، چوب های ماهی گیری و راکت های تنیس قابل کاربرد است، همچنین در صنایع هواپیمایی از قبیل هواپیماهای ترابری نظامی، بالگردها، جنگنده ها، موشک اندازه ها و ماهواره ها رشد و توسعه قابل توجهی داشته است. استفاده از آهن آلات به دلیل هزینه های بالا، وزن زیاد و خوردگی در برابر شرایط جوی مقرون به صرفه نیستند. به کارگیری کامپوزیت ها و نانو کامپوزیت ها علاوه بر استحکام خوب و ارزان قیمت بودن باعث سبکی و افزایش عمر مفید قطعه ا می گردد. جایگزینی نانو کامپوزیت های سرامیکی و پلاستیکی در قطعات مکانیکی و بدنه خودروها و اشیای پرنده مثل موشک می تواند متضمن کاهش مصرف سوخت، افزایش عمر مفید، افزایش برد و پنهان ماندن از دید رادار گردد. در سال های اخیر مشاهده شده که افزایش نانو ذرات اکسید آلومینیم به نیکل، موجب می شود تا مقاومت کششی آن ۵/۲ برابر فولاد شود. آلومینیوم تقویت شده با الیاف شیشه این امید را ایجاد کرده است که بدنه هواپیماهای آینده، ۱۵ تا ۲۸ درصد سبک تر از هواپیماهای مشابه امروزی ساخته شوند. این در حالی است که با دو برابر کردن ابعاد هواپیما (که از مواد سنتی ساخته شده باشد)، وزن آن سه تا چهار برابر می شود. در این ماده جدید، نانو الیاف شیشه، در دماهای بالا بین صفحات آلیاژ آلومینیوم پرس شده اند. در آینده با پیشرفت فناوری تولید انبوه نانو لوله های کربنی طویل، این ماده با یک ششم وزن فولاد و۵۰ برابر مقاومت کششی آن، جایگزین این فلز قدیمی می شود و موجب دگرگونی در کل محیط زندگی خواهد شد. البته نه در آینده دور که هم اکنون این نانو لوله ها برای حصول کامپوزیت های سبک، بسیار مقاوم و رسانای الکتریسته، به صورت نه چندان دراز ولی هم راستا برای اختلاط با پلاستیک ها استفاده می شوند؛ البته پیش از تولید تجاری ارزان این نانو لوله ها برای مصارف نظامی – که کیفیت بر قیمت غلبه دارد – می توان از این مواد سود جست. منسوجات خود ترمیم شونده و مغناطیسی های دائمی دارای انرژی مغناطیسی چند برابر مغناطیس های عادی (برای استفاده در موتورهای الکتریکی) از دیگر موارد قابل ذکر در این زمینه به شمار می رود. فایبرگلاس با ساختار شبکه ای به صورت تار و پودی، استحکام زیادی دارد. در این مواد، الیاف شیشه به صورت تارهای نازک و تحت شرایط خاصی تولید شده، به طرق متفاوتی به هم بافته می شوند؛ رایج ترین نوع آنها الیاف بافته شده به صورت حصیری و الیاف سوزنی است. فناوری نانو با اعمل آرایش تار و پودی بین مولکول ها، نانو فایبرگلاس های بسیار محکم و سبکی ایجاد می کند که نسبت به انواع امروزی برتری بسیاری دارند. این مواد در کشتی های مسافربری، شناورهای نظامی و زیردریای ها کاربردهای فراوانی دارند.
نانو روکش ها
نانو روکش های تک مولکولی، یکی دیگر از زمینه های پژوهشی در حوزه نانو مواد است. لایه ای نازک از این مواد را می توان روی سطوح فلزی یا پلاستیکی نشاند و مقاومت سایشی و ضربه ای آنها را به شدت افزایش داد. از موارد جالب کاربردهای نظامی در این زمینه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– ساخت و طراحی لباس های مقاوم در برابر گلوله و مقاوم در برابر ضربه و آتش: استفاده از نانو روکش ها در الیاف لباس های سربازان و نیروهای امنیتی باعث سبک و قابل حمل شدن و استحکام آنها می گردد.
– به کار بردن روکش هایی از جنس نانو اکسیدهای فلزی برای تعمیر قطعات فرسوده یا زنگ زده.
-ساخت کلاه های جنگی با مقاومت حرارتی بالا با استفاده از نانو روکش ها.
مریم نایب زاده

هنوز نظری ثبت نشده است

نظر خود را بیان کنید