Некоторые направления применения нанотехнологий в военном деле (2018)

Полковник С. Астафьев

Ведущие зарубежные страны, и прежде всего США, проводят активную военно-техническую политику, направленную на поддержание военно-технического превосходства над всеми потенциальными противниками. На современном этапе особую опасность представляет военно-прикладное использование фундаментальных научно-технических открытий и создание на основе инновационных технологий качественно новых систем оружия, которые могут решающим образом повлиять на исход вооруженной борьбы без увеличения количественной составляющей ВС.

В настоящее время уровень развития нанотехнологий вносит значительный элемент неопределенности в прогнозирование перспектив достижения прорывов в военно-технической области. При этом зарубежные эксперты заявляют о возможности до 2025 года новой научно-технической революции, в том числе в военном деле.

В этой связи ведущими мировыми державами проводится широкий крут НИОКР по внедрению в вооружение и военную технику (ВВТ) достижений в области нанотехнологий, которые должны стать основой для создания перспективных средств, обеспечивающих эффективное воздействие на отдельного военнослужащего, а также средств ВВТ различного назначения.

Одним из приоритетных направлений нанотехнологических исследований в США является дальнейшее повышение степени миниатюризации (сверхминиатюризации) устройств радиоэлектроники, вычислительной техники и автоматики.

Значительный интерес американских специалистов и высокая активность нанотехнологических исследований в области развития нано- и молекулярной электроники, а также микроэлектромашинных систем (МЭМС) обусловлены рядом факторов различного характера, важнейшими из которых являются:
- высокий государственный приоритет всех НИОКР по развитию информационных технологий, а также смежных областей электроники и автоматики, являющихся критически важными для реализации концепции "Ведение боевых действий в едином информационном пространстве";
- объективно сложившаяся за последнее время устойчивая тенденция экспоненциального наращивания степени плотности интеграции элементной базы для повышения производительности и расширения функций устройств электроники и вычислительной техники.

На современном этапе достаточно высокиx практических результатов удалось достигнуть в области технологий МЭМС. Это связано с тем, что в США в качестве перспективной технологической базы дальнейшего развития микро- и робототехники рассматривают микроэлектромашинные, микрогидромолекулярные и микрооптоэлектромеханические системы, позволяющие объединять в одном миниатюрном устройстве средства сбора, обработки и передачи данных, а также исполнительные механизмы и электронную систему управления.

Нанотехнологические исследования по развитию МЭМС ведутся в целях создания: микросенсоров и датчиков, микрофонов, микроакселерометров, угломеров, микрогироскопических измерительных устройств и т. п.; оптических, электрических и радиочастотных сигналов в микромашинных структурах, не имеющих каких-либо подвижных частей; наноразмерных исполнительных устройств и приводов, устройств преобразования электрических, электромагнитных и других сигналов в физические, химические или биологические эффекты; микромашинных узлов и систем, в которых объединены устройства всех перечисленных типов.

Так, в рамках программы создания интегрированных, миниатюрных, высокопроизводительных и автономных инерциальных навигационных систем сотрудниками Мичиганского университета (г. Анн-Арбор) на базе МЭМС был разработан однокристальный инерциальный измерительный блок. В его состав входят три гироскопа, три акселерометра и одни атомные часы, которые расположены на одном микрочипе размером 10 мм3.

В микроэлектронике переход к нанотехнологиям предполагает дальнейшую миниатюризацию отдельных компонентов электронных схем, особенно после уже начавшегося внедрения устройств с использованием нанотрубок и отдельных биомолекул.

Среди новых методов получения интегральных схем нанометрового уровня наиболее перспективным считается молекулярное конструирование схем с заданными характеристиками, то есть подразумевается синтез молекул с необходимыми химическими и электрическими свойствами. При этом молекулы, из которых строятся различные наноустройства, управляются подаваемым на них слабым электрическим сигналом.

Вместе с тем активно ведутся НИОКР на основе достижений в области нанотехнологий по созданию новых материалов и аэрозолеобразующих составов для маскировки ВВТ. В частности, осуществляются исследования в области изменения оптических свойств материалов, в первую очередь цвета. Опытным путем установлено, что цветовая окраска выполненного на основе нанотрубок материала изменяется в зависимости от их диаметра.

По утверждениям разработчиков, целью исследований является создание нанотехнологичных тканей для обмундирования, способного изменять камуфляжную сетку в зависимости от уровня освещенности, фоновой поверхности местности и других внешних условий (меняют свой цвет в зависимости от окружающей среды и маскируют в видимом диапазоне оптического спектра).

Таким образам, из многих областей военно-прикладного использования нанотехнологий наиболее существенных и близких по времени результатов можно ожидать по направлениям, связанным с миниатюризацией средств вооруженной борьбы и их компонентов, разработкой новых материалов и устройств с высокими эксплуатационными свойствами, созданием принципиально новых средств радиационной, химической и биологической защиты.

Зарубежное военное обозрение. 2018, №6 С. 44-45

 

Всего комментариев: 0
avatar