В 2002 году армия США совместно с Массачусетским технологическим институтом основали исследовательский институт, главной задачей которого была названа разработка нанотехнологий, которые можно бы было использовать для нужд вооруженных сил. Данный институт получил название ISN – Institute for Soldier Nanotechnologies. Институт был создан на средства американской армии. В марте 2002 года Пентагон выделил на эти цели 50 миллионов долларов. Основное направление деятельности института – это создание разного рода наноматериалов, которые бы помогали военнослужащему выжить на поле боя.
Примечателен тот факт, что во время открытия ISN право перерезать традиционную праздничную ленточку было предоставлено американскому рядовому Джейсону Эшлайну, который является живым свидетелем новых технологий на поле боя (во всех смыслах). Выполняя боевую задачу в Афганистане, в 2001 году в рядового Джейсона был разряжен целый магазин из автомата АК-47, по счастливой случайности и благодаря современному бронежилету из керамических пластин рядовой сохранил самое ценное – жизнь.
В настоящее время исследования, которые проводит Institute for Soldier Nanotechnologies, сосредоточены на защите солдат и офицеров от воздействия стрелкового оружия, взрывов, биологочиеского или химического воздействия, повышении боевых характеристик пехотинцев, средствах медицинской помощи и автоматизированного контроля физиологического состояния, снижении веса боевой выкладки. В институте ведутся работы по созданию бактерицидной и непромокаемой ткани со специальным нанопокрытием, жидкости, которая твердеет в магнитном поле (для бронежилетов), а также полимеров, которые могли бы сокращаться в магнитном поле и были бы способны выполнять роль медицинского жгута или искусственных мускулов.
Стоит отметить, что открытие ISN стало достаточно важным шагом на пути сотрудничества Массачусетского технологического института (MIT) и армии. Теперь это сотрудничество перешло в достаточно новую и интересную сферу – нанотехнологий, но MIT и раньше сотрудничал с американскими военными. Во время Второй мировой войны специалисты института создали один из первых в мире радаров. А уже в ходе «холодной войны» MIT отличился в создании инерционной системы наведения для ракет.
«Умный» китель
Одной из последних разработок Массачусетского технологического института стала полевая форма для военных, которая пронизана специальными золотыми микронитями. С их помощью исследователи собираются продемонстрировать армии, что новое обмундирование может быть буквально «напичкано» структурами, которые схожи с оптоволокном и при этом сами могут регистрировать тепло, звук и свет. И делать это именно самостоятельно, так как данные волокна ведут непосредственно к транзисторам, микросхемам и процессорам.
По словам главы Института военных нанотехнологий (ISN) Джона Джоаннопоулоса, данные волокна сами по себе являются устройством. В настоящее время это все еще экспериментальная, нежели полностью готовая к полевому использованию военная форма. Сейчас волокна в ней имеют примерно милимитровый диаметр, но разработчики надеются уменьшить их в 10 раз, то есть довести их толщину до 100 мкм.
Одной из основных задач данных волокон станет обеспечение идентификации «свой-чужой» на поле боя. Во время ведения городских боев, а также ночью или в условиях задымленности, данная задача не так то просто решается. В настоящее время армия решает ее использованием плотных групповых порядков, но то, что пригодно для борьбы со слабо подготовленным в тактическом и огневом отношении противником, может стать серьезным препятствием при встрече с хорошо тактически обученным и метко стреляющим врагом.
В предлагаемой американскими разработчиками схеме используется небольшой по размеру лазер, который планируется устанавливать на каске солдата. При облучении бойцом чьей-либо формы, оснащенной микроволокнами-сенсорами, этот лазер заставит их послать бойцу ответный сигнал. Сходный алгоритм планируется использовать для распознавания речи солдат. Так, в частности, ранее американские солдаты для опознавания своих часто задавали вопрос об имени жены Микки Мауса, но с учетом наступившей глобализации подобные вопросы-отзывы становятся результативными лишь отчасти.
Те же самые волокна, которые в состоянии распознавать тепло, намереваются использовать для определения мест ранений, а также степени их тяжести. «Умный» китель сможет в автоматическом режиме сообщить медицинским работникам о необходимости эвакуации раненого или о немедленном его лечении. Используемые в форме чудо-волокна основаны на сочетании ряда материалов, которые позволяют создать самостоятельное микроустройство. К примеру, для того чтобы успешно определять тепло, в волокно вставляется специальный полупроводниковый материал, который резко изменяет его проводимость при нагреве до определенной температуры.
При создании «умных» волокон применяется уже опробованная и отработанная технология производства оптического волокна, которая предусматривает исполнение оболочки и сердцевины из разного рода материалов. В настоящее время толщина таких волокон получается большей, чем у стандартного оптоволоконного кабеля (имеются образцы толщиной в 125 мкм), так как слои проводящих материалов диэлектриков и полупроводников требуют больше места, чем обычная оболочка и сердцевина. При этом разработчики считают, что это лишь временное ограничение и со временем им удастся достичь требуемой толщины волокон.
В настоящее время «умный» китель не отличается выдающимися характеристиками. Дальность связи между волокнами весьма незначительна. В изготовленных экспериментальных устройствах не удалось добиться устойчивой связи на удалении боле чем 75 метров. В том же случае, если между солдатами оказывается какое-либо препятствие, процесс коммуникации между их обмундированием становится хуже.
Английские разработки умной формы
В наши дни снаряжение современного солдата во многих армиях мира включает в свой состав все больше электронных устройств, которые существенно повышают боевые возможности бойцов. Для ряда армейских подразделений привычным стало применение мощных систем коммуникации и связи, приборов ночного видения, спутниковой навигации и других подобных устройств. При этом многочисленные батареи и провода создают солдату неудобства на поле боя. Однако скоро все эти элементы могут уйти в прошлое, если их удастся заменить униформой со специальным проводящим волокном.
Еще в 2009 году инженеры компании Intelligent Textiles стали рассуждать о том, что всевозможные датчики и устройства снижают мобильность пехотинцев и вместе с батареями и проводами формируют дополнительную нагрузку на солдат. Новая военная форма с интегрированным в нее проводящим волокном призвана избавить солдат от этой проблемы. Разработанный британскими инженерами прототип формы имеет собственный источник питания и представляет собой подобие локальной сети, к которой без особых проблем можно подключать те или иные устройства. Если в настоящее время для питания каждого прибора требуется отдельный источник питания, то через ткань новой формы к одной батарее можно будет подключить сколько угодно различных устройств.
Электропроводящее волокно, которое вплетено непосредственно в саму ткань, имеет своей целью снизить не только физическую, но и умственную нагрузку на солдат и офицеров. Раннее повреждение кабеля часто вело к невозможности применения того или иного прибора до завершения операции, а сейчас в новой форме была воплощена концепция перенаправления сигнала по альтернативным маршрутам. Глава компании Intelligent Textiles Аши Томпсон рассказал журналистам, что раньше проблема обычного кабеля заключалась в том, что его разрыв часто становился настоящей катастрофой. Предвидя это, мы постарались встроить в форму проводящее волокно в избытке, в том случае, если ткань порвется или повредится, сигнал всегда можно будет перенаправить.
При этом проводящее волокно в состоянии проводит не только электроток, но и передавать различные данные. В конечном итоге такая форма может трансформироваться в «надеваемый компьютер». В настоящее время инженеры компании Intelligent Textiles трудятся над созданием на ткани особой гибкой клавиатуры. Испытания прототипа такой формы планировалось закончить в мае 2012 года, так чтобы к концу года ее можно было отправить «на вооружение» солдат Королевских военно-воздушных сил (RAF). К 2014-2015 году в Великобритании планировали придать этой форме массовое распространение.
Источники информации:
-http://science.compulenta.ru/737091
-http://science.compulenta.ru/38881
-http://www.nanonewsnet.ru/news/2012/britanskie-inzhenery-sozdali-voennuyu-formu-budushchego
Юферев Сергей
