Askeri teknolojide bir devrim. Bu kelimeler öncelikle süper silahlar, lazer tankları, yeni nesil yazılımlar, yapay zeka ile ilişkilendiriliyor. Bununla birlikte, yakın gelecekte, askeri sanayi, daha az ikame, ancak daha az önemli olmayan - askeri üniforma alanında bir darbe bekliyor. Dünya orduları tamamen yeni bir askeri üniformayı tanıtma yolundalar.
"Akıllı" formun önümüzdeki 7-10 yıl içinde farklı ülkelerin ordularında toplu olarak görünmeye başlayacağı varsayılıyor. Şimdi, birkaç ülke Hi-Tech kumaş ve buna dayalı giyim geliştirme ile uğraşmaktadır.
Şartlı olarak "akıllı" kumaşlar birkaç türe ayrılabilir:
1. Pasif. Bu durumda, materyal yalnızca sonraki eylemler için kullanıcıya bilgi toplar ve iletir.
2. Aktif. Bu durumda, HiTech kumaşı sadece bilgi almakla kalmaz, aynı zamanda tepki verir, verilerin bir kısmı kişisel bir bilgisayara iletilir, bu da belirli bir algoritmaya göre işlevselliğin çalışması için bir sinyal verir.
3. Etkileşimli. Akıllı kumaş sadece bilgi toplamakla kalmaz, aynı zamanda dış değişikliklere göre tepki verir ve uyum sağlar. Özellikle bu teknolojiler kullanılarak oluşturulan vücut zırhı ve koruyucu plakalar, savaş sırasında güç özelliklerini geri kazanabilecektir. Veya üniformanın malzemesi sertleşebilir, örneğin kırık bir uzuv için bir atel oluşturabilir.
Akıllı kumaşta çok talep var
Yeni neslin gelecek vaat eden formuna birkaç ciddi gereklilik getiriliyor. Örneğin, bir yandan "nefes alacak", ancak diğer yandan virüs ve kimyasal silah gibi tehlikelere karşı korunmak için tasarlandı. Bu gereksinimlerin nedenleri nelerdir?
Her şeyden önce, modern biyokimyasal koruyucu giysiler, savaş alanı için son derece elverişsiz bir biçimdir. Hacimli ve hava geçirmez şekilde kapatılmışlardır. Bir askerin vücudu, ikinci faktör nedeniyle bolca terler. İlgili ekipman da çok uygun değil. Aşırı ısınma, bitkinlik … Askerlerin yorgunluğu, günlük rahatsızlıklara dikkatlerinin dağılması nedeniyle bu tür kıyafetlerde faaliyet gösteren birliklerin etkinliği azalır.
Bu sorunun çözümü, "nefes alan" koruyucu ekipmandır: havanın geçmesine ve özellikle su buharının çıkmasına izin verir. Sonuç olarak, insan vücudunun ana soğutma mekanizması olan ter buharlaşabilir. Bununla birlikte, mekanizma kimyasal ve biyolojik ajanları bloke etmelidir. İşte burada sözde teknoloji devreye giriyor. "İkinci ten". Ancak bu teknoloji aslında modern biçiminde daha devrimci değişimin sadece bir unsurudur. Karbon nanotüplere dayalı bir kumaştan bahsediyoruz.
Genişlik - 5 nanometreden az
Karbon, kimyada en çok aranan ve iyi bilinen "inşaat malzemeleri"nden biridir. Özellikle, organik kimya büyük ölçüde periyodik tablonun bu özel elementinin kullanımına dayanmaktadır.
Bununla birlikte, Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndan Anne M. Stark, bunun tam olarak boru hatları olarak işlev görme yeteneklerinden kaynaklandığını yazıyor. Lawrence (Berkeley Üniversitesi, ABD), araştırmacılar karbon nanotüpler içeren membranlı kumaşlar geliştiriyorlar.
Nanotüpler, insan saçının çapından beş bin kat daha küçüktür. Hava ve su buharının geçebileceği kanallar sağlarlar, aynı zamanda biyolojik ajanları da engellerler.
- diyor Stark: Sözleri news.com.ua tarafından alıntılanmıştır.
Ayrıca, havacılık ve küresel güvenlik konusunda uzmanlaşmış teknoloji şirketleri (örneğin, Northrop Grumman), akademik ve devlet laboratuvarları ile birlikte bu alandaki araştırmaları aktif olarak finanse etmektedir.
Karbon nanotüplerin kullanımı, ikinci cilt teknolojisi ile sınırlı değildir; geliştiriciler, esnek elektronikler, gelişmiş havacılık bileşenleri ve hatta uzay asansörlerinin potansiyel gelişimi dahil olmak üzere diğer yeniliklerde yaygın kullanımlarını görüyorlar.
Karbon uzun zamandır bilim adamlarını cezbetti
Karbonun potansiyeli uzun zamandır bilim adamlarını cezbetti; 1991'de ilk gerçek nanotüpleri elde etmeyi başardılar. Uygun teknolojilerin kullanılmasıyla bağlı karbon atomlarından yapılan tüpler, gözenekleri tek tek atomların çapından sadece birkaç kat daha büyük olan bir malzeme için temel görevi görebilir.
Virüsler bile bu tür dokulara nüfuz edemeyecek kadar hacimlidir. Aynı zamanda hava ve su buharı o kadar serbestçe geçer ki kumaş Gore-Tex gibi popüler ticari kumaşlardan daha iyi "nefes alır".
Aynı zamanda, kimyasal maddeler daha kompakttır ve bir nanotüpten bile kayabilir. Çözüm, nanotüpleri, tehdidi engellemek için kapı bekçisi görevi gören fonksiyonel molekül gruplarıyla donatarak akıllı hale getirmektir. Livermore takım lideri Quang Jen Woo'ya göre, kumaş “: bu nedenle yukarıda bahsedilen isim.
Böylece doku hardal gazı, sinir gazları GD ve VX gibi kimyasal ajanları, stafilokokal enterotoksin gibi zehirleri ve şarbon gibi biyolojik sporları bloke edebilecektir.
- Jen Woo'yu vurgular.
Benzer materyal, ABD Savunma Tehditlerini Azaltma Dairesi'nin Ortak Bilim ve Teknoloji Bürosu tarafından geliştirilmiştir. Pentagon, Aralık 2016'da yeni bir akıllı kumaşın olası görünümünü duyurdu: Bununla ilgili bilgiler Forces Network portalı tarafından yayınlandı.
Nanotüplerin kullanımı başka ilginç bakış açıları da sunar. Özellikle geleceğin askerinin teçhizatı, askerin sağlığını gerçek zamanlı olarak teşhis eden esnek akıllı unsurların üniformaya yerleştirileceğini ima ediyor. Ek olarak, bilim adamları üniformalara unsurları dahil ederek gelecek vaat eden savaş sistemlerini hafifletmenin yollarını arıyorlar. Özellikle, kablolardan kurtulma ve elektroniklere hem yüksek hızlı veri iletimi hem de güç sağlama yeteneği ile ilgileniyorlar. Nanokarbon tüpler, esnek işlemcilerin geliştirilmesi için en iyi seçimdir. Ancak, araştırmacıların ilgisi sadece onlara odaklanmamaktadır.
Singapur Ulusal Üniversitesi (NUS) Sağlık İnovasyonu ve Teknolojisi Enstitüsü ve NUS Engineering'de doçent olan John Ho, ekibinin çoklu giyilebilir cihazlar için sinyal iletkeni olarak kullanılabilecek akıllı bir kumaş oluşturmayı nasıl başardığı hakkında Futurity'ye konuştu. cihazlar aynı anda. Makale bu yıl 29 Temmuz'da yayınlandı.
Şu anda çoğu cihaz kablosuz iletişim için Bluetooth ve Wi-Fi kullanıyor. Bununla birlikte, bu teknolojiler, bir savaş operasyonunda askerler için kabul edilemez olan elektroniği hızla tüketir. ABD Ordusu, askeri görevlerde herhangi bir pili yepyeni pillerle değiştirmeyi tercih ettiğinden, pil şarj cihazlarının maliyetinin küçük silah mühimmat maliyetini aşabileceğini hesapladı.
metamalzemeler
Singapur'da yeni bir Hi-Tech kumaş oluşturmak için metamalzemeler kullanıldı. Yapay olarak oluşturulmuş ve negatif bir kırılma indeksine sahip olduklarından, benzersiz elektriksel, manyetik, optik ve diğer özelliklere sahiptirler.
Metamalzemeler sözde yaratma yeteneğine sahiptir. Modern protokollerden 1000 kat daha az güçle veri iletimi sağlayabilen "Yüzey dalgaları". Ek olarak, böyle bir sinyalin iletimi, bilgisayar korsanlığına karşı daha az savunmasızdır - bilgi vücuttan 10 cm "hareket eder" - Bluetooth ve Wi-Fi'de onlarca metrelik bir mesafeye "uçabilir".
Oluşturulan akıllı giysiler çok dayanıklıdır. Sinyal gücünde minimum kayıpla katlanabilir ve bükülebilir ve iletken şeritler, kablosuz yetenekleri sınırlamadan kesebilir veya kırılabilir. Giysiler de normal giysilerle aynı şekilde yıkanabilir, kurutulabilir ve ütülenebilir.
Böyle akıllı bir form, bir dövüşçünün performansını ve sağlığını izlemek, kulaklıklardaki ses seviyesini azaltmak ve mesaj yazdırmak için etkili bir şekilde kullanılabilir. Bunun için zaten bir patent tescil edilmiş ve bir kumaş örneği oluşturulmuştur.
En ilginç şey, bu teknolojinin mevcut üniforma örnekleriyle birlikte kullanılabilmesidir. Kesim ve dikim için lazer kullanılmaktadır. Ve şeritleri içeriden üniformaya kumaş tutkalı ile tutturulan iletken malzemenin kendisi ucuzdur. Metre başına birkaç dolar aralığında maliyeti vardır ve endüstriyel kullanım için rulolar halinde tedarik edilebilir.
Daha önce bahsedilen karbonun bilinen başka bir formu vardır: grafen. Nanotüpler bir çerçeve şeklindeyse, grafen düzdür. Bir kafes oluşturan karbon atomlarından oluşur. Açılışı için Rus üniversitelerinden Andrei Geim ve Konstantin Novoselov mezunları Nobel Ödülü'nü aldı. Avustralya, Melbourne'deki RMIT Üniversitesi'ndeki bilim adamları, grafen kullanarak, enerji depolama cihazlarını içeren tekstilleri hızlı bir şekilde yapmak için uygun maliyetli ve ölçeklenebilir bir yöntem geliştirmeyi başardılar.
Yeni nesil akıllı su geçirmez kumaşlar lazerle basılacak ve dakikalar içinde üretilecek. Bu, elektronik tekstiller geliştirmek için yeni teknolojilerin arkasındaki araştırmacıların temsil ettiği gelecek. Zaten deneme aşamasında, üç dakika içinde yöntem, 10x10 cm ölçülerinde bir akıllı kumaş örneği oluşturmanıza olanak tanır. Kumaş su geçirmez, gerilebilir ve enerji depolama teknolojileriyle kolayca bütünleşir.
Terzi yerine lazer
Teknoloji, grafen süper kapasitörleri doğrudan tekstillere uygulamak için lazer baskının kullanılmasına izin veriyor. Güneş enerjisi veya diğer enerji kaynakları ile kolaylıkla kombine edilebilen güçlü ve dayanıklı pillerdir. Gelecekte bu yöntem, rulo halinde akıllı tekstillerin hızla oluşturulmasını mümkün kılıyor.
RMIT School of Science araştırmacısı Dr. Litty Tekkakara, yerleşik algılama teknolojisi, kablosuz iletişim veya sağlık izleme özelliklerine sahip akıllı tekstillerin güçlü ve güvenilir enerji çözümleri gerektirdiğini vurguluyor.
Tekstil endüstrisinde pilleri giysilere dikmek veya elektronik fiberler kullanmak gibi akıllı enerji depolamaya yönelik modern yaklaşımlar hantal ve hantal olabilir ve performans sorunları olabilir.
- Bu yılın Ağustos ayının sonunda Science Daily dergisine Tekkakar'ın durumu hakkında yorum yaptı.
Bu elektronik bileşenler, çevreden gelen ter veya nemle temas ettiklerinde kısa devrelere ve mekanik hasara da duyarlı olabilirler. Grafen bazlı süper kapasitörümüz yalnızca tamamen yıkanabilir olmakla kalmaz, aynı zamanda akıllı bir giysiye güç sağlamak için gereken enerjiyi depolayabilir ve dakikalar içinde büyük miktarlarda üretilebilir.
Elektronik tekstillerde enerji depolamanın zorluklarını ele alarak, yeni nesil giyilebilir teknoloji ve Yüksek Teknoloji üniformaları yaratmayı umuyoruz.
Şu anda yapılan araştırmalarla bu malzemenin çeşitli sıcaklıklara ve yıkamalara karşı direnç gösterdiği, özelliklerinin sabit kaldığı kanıtlanmıştır.
Kavram, 2000'li yılların başından beri kamuoyunda tartışılmaktadır
"Akıllı" formu test etmek uzun zaman önce başladı. 2005 yılında kullanımı için bir konsept yayınlandı ve Nisan 2012'de Surrey merkezli Intelligent Textiles, Center for Defense Enterprises (CDE) tarafından düzenlenen bir etkinlikte umut verici bir form gösterdi. Firma, karmaşık iletken kumaşları dokumak için bir dizi tekniğin patentini almıştır. Elektronik kumaş, tek bir merkezi güç ve iletim kaynağına sahip üniformalar sağlayabilir ve hantal kablo ve tellerin çoğunu ortadan kaldırabilir.
Sistem, kablo kullanan teknolojilerden farklı olarak, doku zarar görse bile veri ve gücün aktarılmasına izin verir.
Yelek, gömlek, kask, sırt çantası ve silah eldiveni içine gömülü kumaşlarımız var. Bu, enerji ve verileri ihtiyaç duyduğumuz yere aktaran bir ağ oluşturmamızı sağladı.
Intelligent Textiles direktörü Asha Thompson, BBC News'e verdiği demeçte.
Şirket daha sonra teknolojiyi daha da geliştirmek için yaklaşık 240.000 pound aldı. Firma ayrıca, üniforma ile entegre edilmesi planlanan bir dizüstü bilgisayar ile kullanılmak üzere bir kumaş klavye geliştiriyordu.
Akıllı kumaşlar için küresel pazar büyüyor
Pazar Araştırması Geleceği, 2023 yılına kadar pazarın bu sektörünü öngören, askeri kullanıma yönelik akıllı kumaşlar için küresel pazarın o tarihe kadar 1,7 milyar doları aşacağını belirtiyor.
Analistlere göre ABD en çok bu yönde çalışıyor ancak Hindistan ve Çin gibi Asya ülkeleri bu sektöre yatırım yapmaya hazır.
Rusya kendi geliştiriyor
Rusya da kenara çekilmeye hazır değil. Zvezda TV kanalı, Rus "geleceğin askeri" "Ratnik-2" için bir dizi umut verici ekipmanda akıllı kumaşların kullanıldığını bildiriyor. Özellikle form, JSC "Kamenskvolokno" dan özel bir bileşim ile emprenye edilmiş aramid kumaş kullanır. "Zvezda" TV kanalı, yeni kıyafetle ilgili materyalinde bundan bahsetti.
2018'de Rostec, bukalemun malzemesini ve 2019'da revize edilmiş versiyonunu sundu. Bu kumaş manzarayı taklit edebilir - bu malzeme “Savaşçının” kaskını örtmek için kullanıldı. Bir savaşçıyı veya aracı etkili bir şekilde kamufle etmek için malzemenin yalnızca birkaç watt elektriğe ihtiyacı var. Geliştirmeden Technomash Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü'nden mühendisler sorumludur.
Arktik için, Gelişmiş Araştırma Fonu (FPI), fiziksel efor sırasında ısıyı depolayabilen ve ardından geri bırakabilen özel bir malzeme geliştirdi. Birikmiş enerji rezervi açısından, bu kumaş mevcut yabancı maddeleri 3-5 kat daha fazla aşma yeteneğine sahiptir. Bu, fon yöneticisi Andrei Grigoriev tarafından 9 Temmuz 2019'da TASS'a yapılan bir yorumda açıklandı. Kumaş, elektro eğirme kullanılarak ultra ince lifler üretme teknolojisi kullanılarak oluşturuldu.
Buna ek olarak, Rus bilim adamları makalenin başında açıklananlara benzer akıllı malzemeler geliştirmeyi başardılar: hava ve su buharının geçmesine izin veriyorlar, ancak aerosol parçacıklarını koruyorlar. FPI, kumaş üzerindeki çalışmaların Saratov Devlet Üniversitesi ile ortaklaşa yürütüldüğünü bildirdi.
