- •Оглавление
- •Первая и вторая научно-технические революции
- •Третья научно-техническая революция
- •Природные и искусственные наночастицы
- •Свойства наночастиц
- •Общие принципы получения наночастиц
- •История возникновения нанотехнологии
- •Ближайшие перспективы нанотехнологии
- •Туннельный эффект. Зонная теория и гетероструктуры
- •Сканирующие микроскопы
- •Основные» принципы ст микроскопии
- •Асм и его возможности
- •Технологические применения зондовой микроскопии
- •Кластеры и особенности их свойств
- •Методы получения кластеров. Магические числа
- •Квантовые точки Роль процессов самоорганизации
- •Методы модификации свойств кластеров
- •Области применения кластеров
- •Природа магнетизма
- •Магнитные свойства кластеров
- •Методы получения магнитных кластеров
- •Области применения магнитных кластеров
- •Суперпарамагнетизм
- •Магнитные нанослои, гигантское магнитосопротивление
- •Магнитная память
- •Аллотропные соединения углерода
- •История открытия фуллеренов и их структура
- •Соединения фуллеренов и их свойства
- •Методы получения фуллеренов
- •Углеродные нанотрубки - история открытия, структура
- •Использование фуллеренов и углеродных нанотрубок
- •Электрические свойства нанотрубок
- •Электрические свойства нанотрубок
- •Механические свойства углеродных нанотрубок
- •Углеродные наноконтейнеры
- •Использование фуллеренов и нанотрубок в наноэлектромеханических системах (нэмс)
- •Углеродные наноструктуры в природе и в изделиях ремесленников
- •Перспективы применения фуллеренов и нанотрубок
- •Сверхрешетки
- •Дифракция на одно-, двух-, трехмерной сверхрешетке. Зонная теория фотонных кристаллов
- •Оптоэлектроника. Возможности оптического компьютера
- •Получение фотонных кристаллов
- •Применение фотонных кристаллов
- •Фотонные кристаллы в природе
- •Микро- и наноэлектроника
- •Одноэлектронный транзистор
- •Новая логика
- •Физические основы памяти
- •Полупроводниковые гетероструктуры и сверхрешетки
- •Основные материальные элементы современной электроники
- •Новые материалы
- •Технологии
- •Роль процессов самоорганизации
- •Использование нейронов
- •Дисплеи
- •Перспективы
- •Определение понятия «наноматериалы»
- •Нанокристаллические материалы
- •Композиты и нанокомпозиты
- •Н анопористые материалы
- •Нанопленки и покрытия
- •Методы получения наноматериалов
- •Гибридные наноматериалы
- •«Умные» материалы
- •Основные составляющие наноробота
- •Ассемблер э. Дрекслера
- •Мэмс - микроэлектромеханические системы
- •«Умная пыль»
- •Наномоторы
- •Нанопереключатели
- •Угроза «серой слизи». Идея нанофабрик
- •Нано и биотехнология
- •Основные области применения нанотехнологии в медицине
- •Биодатчики (биосенсоры)
- •«Умные» устройства в медицине
- •Новые имплантаты
- •Доставка лекарства «по адресу»
- •Наноматериалы в медицине
- •Перспективы медицинской диагностики
- •Нанотехнология - «путь к бессмертию и свободе»
- •Дистанционная хирургия
- •Нанотехнология в производстве средств гигиены
- •Нанопокрытия
- •Внедрение нанотехнологии в производство парфюмерии и пищевую промышленность
- •Новые спортивные товары
- •«Умная» одежда и обувь
- •Влияние нанотехнологии на военные доктрины
- •Костюм солдата будущего
- •Использование новых материалов в «костюме скорпиона»
- •Мэмс и нэмс системы
- •Экзоскелет
- •Биодатчики в костюме солдата будущего
- •Наносредства для защиты от химического и биологического оружия
- •Проблемы, связанные с применением нанотехнологии в военном деле
Влияние нанотехнологии на военные доктрины
Нанотехнология, основа третьей научно-технической революции, входит во все сферы человеческой жизнедеятельности, от освоения космоса до косметики. В военном деле, по мнению специалистов, внедрение нанотехнологии может привести к изменению военных доктрин. Это предположение подтверждается на примере новой военной программы США «Future Combat Systems» (FCS), оцененной первоначально в 92 млрд долларов, которую сравнивают с известной в прошлом программой ПРО2. Идея программы заключается в объединении всех сухопутных, морских, воздушных сил (пилотируемых и беспилотных), а также солдат в единую сеть, «матрицу».
Применение нанотехнологии в военном деле прежде всего связано с успехами ее применения в современной электронике и робототехнике. Новая модель американской армии FCS включает две «надсистемы», из которых первая - мощная информационная сеть, связывающая между собой все компоненты: от солдат до боевых машин и медицинских роботов, и 18 компонент, представляющих собой управляемые и автоматические (роботы) наземные и воздушные машины (рис. 11.1). Предполагается, что около трети военной техники США к 2015 г. будет работать в полуавтономном режиме.
Э
та
новая модель армии пока только
разрабатывается, в законченном виде ее
надеются получить к 2025 г.
Аналитики [1] в связи с этим отмечают, что роль лидера в области военных разработок оказывается самой сложной, а неизбежные ошибки слишком дорогостоящими. В качестве примера приводится программа ПРО стоимостью в десятки миллиардов долларов, которая оказалась неэффективной против советских ракет. Однако этот путь стимулирует развитие не только технологии, в данном случае нанотехнологии, но и науки.
Костюм солдата будущего
К числу новых доктрин в военном деле относится также принципиально иное отношение к экипировке солдата будущего, входящего во вторую «надсистему» проекта FCS.
Проанализировав военные операции в Афганистане и Ираке и проведя ряд консультаций с ведущими учеными США, руководство американской армии сформулировало задачу «избежать потерь в живой силе» как одну из основных в военно-научных исследованиях.
Р
адикальное
повышение, с одной стороны, боеспособности
солдата, а с другой - его выживаемости
в сложных условиях возможны только при
использовании нанотехнологии. Фактически
речь идет о костюме человека, работающего
в экстремальных условиях (солдата,
пожарника, спасателя, космонавта и т.
п.). Во всех случаях костюм должен
обеспечить механическую, химическую,
радиационную, биологическую защиту,
связь с центром и другими членами группы
и при этом быть достаточно легким и
удобным. Например, вес костюма американского
солдата во время войны в Ираке был 48 кг,
для обычного пехотинца этот вес доходит,
до 60 кг, а костюм солдата 2010 г. (см. ниже)
будет массой около 22 кг и при этом более
функциональным.
Костюм человека, работающего в экстремальных условиях, служит примером комплексного применения достижений нанотехнологии.
Начиная с 90х гг. XX в. во всех странах разрабатываются проекты обмундирования солдата будущего. Наряду с проектами, разрабатываемыми в США, известны британский проект «FIST» и австралийский «Windurra». Тем не менее США является лидером подобных разработок, в том числе по объему открытой информации. Заметим, что ряд разработок военного снаряжения, принятых в армии России, не уступают зарубежным и даже их превосходят. Осуществляется федеральная программа «Боец XXI века», по которой к 2015 г. будет создан российский вариант костюма солдата будущего.
На базе Массачусетского технологического института в первые же годы XXI в. по инициативе и финансовой поддержке Минобороны США был создан специальный Институт солдатской нанотехнологии (Institute for Soldier Nanotechnologies).
Несмотря на то, что экипировка американских солдат непрерывно совершенствовалась, отдельные не связанные друг с другом улучшения оказывались не всегда полезными, а иногда входили в конфликт. Проект предусматривает принципиально новую концепцию солдата, который за счет «умного» костюма, системы позиционирования и навигации, встроенности в общую структуру боевой группы (минироботы, беспилотные летательные аппараты и пр.) будет автономным, быстродействующим и выживаемым. Броня костюма будет интегрирована с емкостями для хранения воды, боеприпасов, источников питания и информационной системой.
Главный ученый армии США М. Эндрюс по этому поводу проводит аналогию с «хищником» из одноименного фильма - новый костюм получил условное название «костюм скорпиона».
Отдельные части «костюма скорпиона» уже созданы и прошли специспытания. Кроме МТИ, в работах участвуют ряд крупнейших американских корпораций (« DuPont», « Raytheon » и др.). В 2004 г. на выставке в Капитолии были представлены две демонстрационные модели: солдат 2010 и 2020 гг. (рис. 11.2, 11.3).
В разработке дизайна нового оружия и униформы участвует Голливуд с его огромным опытом в области индустрии развлечений.
