Negatif kırılma açısına sahip bir malzeme yaratma olasılığı, 1967'de Sovyet fizikçi Viktor Veselago tarafından tahmin edildi, ancak bu tür özelliklere sahip gerçek yapıların ilk örnekleri ancak şimdi ortaya çıkıyor. Negatif kırılma açısı nedeniyle, ışık ışınları nesnenin etrafında bükülerek görünmez hale gelir. Böylece gözlemci, yalnızca “harika” pelerini giyen kişinin arkasından neler olduğunu fark eder.
Modern askeri kuvvetler, savaş alanında avantaj sağlamak için gelişmiş vücut zırhı ve araç zırhı ve nanoteknoloji gibi potansiyel olarak yıkıcı yeteneklere yöneliyor. yenilikçi kamuflaj, yeni elektrikli cihazlar, süper akümülatörler ve platformların ve personelin "akıllı" veya reaktif koruması. Askeri sistemler daha karmaşık hale geliyor, yeni gelişmiş çok işlevli ve çift kullanımlı malzemeler geliştirilmekte ve üretilmekte ve ağır hizmet ve esnek elektroniklerin minyatürleştirilmesi sıçramalar ve sınırlarla gerçekleşmektedir.
Örnekler arasında umut vadeden kendi kendini iyileştiren malzemeler, gelişmiş kompozit malzemeler, fonksiyonel seramikler, elektrokromik malzemeler, elektromanyetik girişime tepki veren "siber koruyucu" malzemeler sayılabilir. Savaş alanını ve gelecekteki düşmanlıkların doğasını geri dönülmez bir şekilde değiştirecek yıkıcı teknolojilerin omurgası olmaları bekleniyor.
Metamalzemeler, grafen ve karbon nanotüpler gibi yeni nesil gelişmiş malzemeler, doğada bulunmayan özelliklere ve işlevlere sahip oldukları ve aşırı veya düşmanca alanlarda gerçekleştirilen savunma uygulamaları ve görevlerine uygun oldukları için büyük ilgi ve yatırım almaktadır. Nanoteknoloji, nanometre ölçekli malzemeler kullanır (10-9) yapıları atomik ve moleküler düzeyde değiştirebilmek ve çeşitli dokular, cihazlar veya sistemler oluşturabilmek için. Bu malzemeler çok umut verici bir alandır ve gelecekte muharebe etkinliği üzerinde ciddi bir etkisi olabilir.
metamalzemeler
Devam etmeden önce metamalzemeleri tanımlayalım. Metamalzeme, özellikleri, yapay olarak oluşturulmuş periyodik bir yapı tarafından olduğu kadar, kurucu elemanlarının özellikleri tarafından belirlenmeyen bir kompozit malzemedir. Teknolojik olarak elde edilmesi zor veya doğada bulunmayan elektromanyetik veya akustik özelliklere sahip yapay olarak oluşturulmuş ve özel olarak yapılandırılmış ortamlardır.
Intellectual Ventures'ın bir yan kuruluşu olan Kymeta Corporation, 2016 yılında mTenna meta malzeme anteni ile savunma pazarına girdi. Nathan Kundz şirketinin yöneticisine göre, alıcı-verici anten şeklindeki taşınabilir bir anten yaklaşık 18 kg ağırlığında ve 10 watt tüketiyor. Meta malzeme antenleri için ekipman, bir kitap veya netbook boyutundadır, hareketli parçası yoktur ve TFT teknolojisi kullanılarak LCD monitörler veya akıllı telefon ekranlarıyla aynı şekilde üretilir.
Metamalzemeler, alt dalga boyu mikro yapılarından, yani boyutları kontrol etmeleri gereken radyasyonun dalga boyundan daha küçük olan yapılardan oluşur. Bu yapılar bakır gibi manyetik olmayan malzemelerden yapılabilir ve bir fiberglas PCB substratı üzerine kazınabilir.
Elektromanyetik dalgaların ana bileşenleri olan dielektrik sabiti ve manyetik geçirgenlik ile etkileşime girecek metamalzemeler oluşturulabilir. Intellectual Ventures'ın bir mucidi olan Pablos Holman'a göre, meta malzeme teknolojisi kullanılarak oluşturulan antenler, sonunda baz istasyonlarının, sabit telefon hatlarının ve koaksiyel ve fiber optik kabloların yerini alabilir.
Geleneksel antenler, elektrik akımları üretmek için antendeki elektronları uyaran belirli bir dalga boyundaki kontrollü enerjiyi kesecek şekilde ayarlanmıştır. Sırayla, bu kodlanmış sinyaller bilgi olarak yorumlanabilir.
Modern anten sistemleri hantaldır çünkü farklı frekanslar farklı tipte bir anten gerektirir. Metamalzemelerden yapılmış antenler söz konusu olduğunda, yüzey katmanı elektromanyetik dalgaların bükülme yönünü değiştirmenize olanak tanır. Metamalzemeler hem negatif dielektrik hem de negatif manyetik geçirgenlik gösterir ve bu nedenle negatif kırılma indisine sahiptir. Hiçbir doğal malzemede bulunmayan bu negatif kırılma indisi, iki farklı ortamın sınırını geçerken elektromanyetik dalgalardaki değişimi belirler. Böylece, bir meta malzeme anteninin alıcısı, farklı frekansları alacak şekilde elektronik olarak ayarlanabilir, bu da geliştiricilerin geniş bant elde etmesini ve anten elemanlarının boyutunu küçültmesini mümkün kılar.
Bu tür antenlerin içindeki metamalzemeler, bir başka düz paralel dikdörtgen dalga kılavuzları matrisi ve yazılım aracılığıyla dalga emisyonunu kontrol eden bir modül ile yoğun şekilde paketlenmiş bireysel hücrelerden (bir TV ekranında piksellerin yerleştirilmesine çok benzer) düz bir matris halinde birleştirilir. ve antenin radyasyon yönünü belirlemesine izin verir.
Holman, metamalzeme antenlerinin özelliklerini anlamanın en kolay yolunun, antenin fiziksel açıklıklarına ve gemiler, uçaklar, dronlar ve diğer hareketli sistemlerdeki İnternet bağlantılarının güvenilirliğine daha yakından bakmak olduğunu açıkladı.
"Bugünlerde yörüngeye fırlatılan her yeni iletişim uydusu," diye devam etti Holman, "uydu takımyıldızının birkaç yıl önce sahip olduğundan daha fazla kapasiteye sahip. Bu uydu ağlarında kablosuz iletişim için büyük bir potansiyelimiz var, ancak onlarla iletişim kurmanın tek yolu, büyük, ağır ve kurulumu ve bakımı pahalı olan bir uydu çanağı almaktır. Metamalzemelere dayalı bir antenle, ışını yönlendirebilen ve doğrudan uyduya nişan alabilen düz bir panel yapabiliriz.
Holman, "Fiziksel olarak yönlendirilebilir anten zamanın yüzde ellisi uydu yönelimli değildir ve etkin bir şekilde çevrimdışısınız" dedi. "Bu nedenle, bir meta malzeme anteni denizcilik bağlamında özellikle yararlı olabilir, çünkü çanak, onu uyduya yönlendirmek için fiziksel olarak kontrol edilir, çünkü gemi genellikle rotasını değiştirir ve sürekli dalgalar üzerinde sallanır."
Biyonik
Yeni malzemelerin geliştirilmesi, karmaşık şekillere sahip esnek çok işlevli sistemlerin oluşturulmasına doğru ilerliyor. Burada uygulamalı bilim, organizasyon ilkelerinin, özelliklerin, işlevlerin ve canlı doğanın yapılarının teknik cihaz ve sistemlerde uygulanmasında önemli bir rol oynar. Biyonik (Batı literatüründe biyomimetik), bir kişinin doğadan bulunan ve ödünç alınan fikirlere dayalı orijinal teknik sistemler ve teknolojik süreçler yaratmasına yardımcı olur.
ABD Donanması Denizaltı Harbi Araştırma Merkezi, biyonik ilkeleri kullanan otonom bir mayın arama cihazını (APU) test ediyor. deniz yaşamının hareketlerini taklit etmek. Jilet 3 metre uzunluğundadır ve iki kişi tarafından taşınabilir. Elektronik sistemi, dört kanat çırpan kanat ve iki kıç pervanenin çalışmasını koordine eder. Çırpma hareketleri, kuşlar ve kaplumbağalar gibi bazı hayvanların hareketlerini taklit eder. Bu, APU'nun havada durmasını, düşük hızlarda hassas manevra yapmasını ve yüksek hızlara ulaşmasını sağlar. Bu manevra kabiliyeti, Razor'ın kendisini kolayca yeniden konumlandırmasına ve 3D görüntüleme için nesnelerin etrafında yüzmesine de olanak tanır.
ABD Deniz Kuvvetleri Araştırma Ajansı, Pliant Energy Systems'in isteğe bağlı olarak otonom Velox dalgıç için bir prototip geliştirmesini finanse ediyor; bu, pervaneleri, tekrarlayan rampa benzeri dalgalı hareketler üreten çok kararlı, doğrusal olmayan, kağıt benzeri bir kanat sistemi ile değiştiriyor. Cihaz, düzlemsel hiperbolik geometriye sahip elektroaktif, dalgalı, esnek polimer kanatçıkların hareketlerini, su altında, sörf dalgalarında, kumda, deniz ve kara bitki örtüsü üzerinde, kaygan kayalarda veya buzda serbestçe hareket eden öteleme hareketine dönüştürür.
Bir Pliant Energy Systems sözcüsüne göre, dalgalı ileri hareket, dönen parçalar olmadığı için yoğun bitki örtüsünde dolaşmayı önlerken bitkilere ve tortulara verilen zararı en aza indirir. Lityum iyon pille çalışan düşük gürültülü araç, uzaktan kontrol edilebilirken buzun altındaki konumunu korumak için yüzdürme özelliğini iyileştirebilir. Başlıca görevleri şunlardır: GPS, WiFi, radyo veya uydu kanalları dahil iletişim; istihbarat ve bilgi toplama; arama kurtarma; ve min. tarama ve tanımlama.
Nanoteknoloji ve mikro yapıların gelişimi, fiziksel süreçleri simüle etmek veya yeni malzemelerin üretimini optimize etmek için ilhamı doğadan alınan biyonik teknolojilerde de çok önemlidir.
ABD Deniz Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı, kabukluların şık kabuğuna benzer katmanlı bir mikro yapıya sahip, ancak plastik malzemelerden yapılmış şeffaf bir polimer kalkan geliştiriyor. Bu, malzemenin geniş bir sıcaklık ve yük aralığında uyumlu kalmasını sağlar ve bu da personelin, sabit platformların, araçların ve uçakların korunması için kullanılmasına izin verir.
Bu laboratuvardaki optik malzeme ve cihazlar başkanı Yas Sanghera'ya göre, piyasada bulunan koruma genellikle üç tip plastikten yapılır ve 1-2 metreden ateşlenen ve hızla uçan 9 mm'lik bir mermiye yüzde yüz dayanamaz. 335 m / s.
Bu laboratuvar tarafından geliştirilen şeffaf zırh, balistik bütünlüğü korurken kütlede %40 azalma sağlar ve %68 daha fazla mermi enerjisini emer. Sanghera, zırhın mayın korumalı araçlar, amfibi zırhlı araçlar, ikmal araçları ve uçak kokpit pencereleri gibi çeşitli askeri uygulamalar için mükemmel olabileceğini açıkladı.
Sanghera'ya göre, laboratuvarı, mevcut gelişmelere dayanarak, çok etkili özelliklere sahip hafif, uyumlu şeffaf bir zırh oluşturmayı ve 7, 62x39 mm kalibreli tüfek mermilerine karşı koruma sağlayacak %20'den daha fazla ağırlık azaltma elde etmeyi amaçlıyor.
DARPA ayrıca benzersiz özelliklere sahip şeffaf Spinel zırhı geliştiriyor. Bu malzeme mükemmel çoklu darbe özelliklerine, yüksek sertliğe ve erozyon direncine, dış etkenlere karşı artan dirence sahiptir; daha geniş orta dalga kızılötesi radyasyon yayar, bu da gece görüş cihazlarının yeteneklerini (cam yüzeylerin arkasındaki nesneleri görme yeteneği) artırır ve ayrıca geleneksel kurşun geçirmez camın ağırlığının yarısı kadardır.
Bu etkinlik, DARPA'nın "nano ölçekli parçacıkları (atomik boyutlara yakın) sistemlere, bileşenlere veya malzemelere en az milimetre ölçeğinde birleştirmek için gereken teknolojileri ve süreçleri geliştiren" Atomlardan Ürüne (A2P) programının bir parçasıdır.
DARPA'daki A2P programının başkanı John Maine'e göre, son sekiz yılda Ajans, dayanıklılık özelliklerini korurken taban şeffaf zırhının kalınlığında yaklaşık 18 cm'den 6 cm'ye bir azalma sağladı. Çatlamayı önlemek için arka malzemeye yapıştırılan "hepsi seramik ve hepsi plastik veya cam değil" birçok farklı katmandan oluşur. "Bunu yekpare bir malzeme parçası olarak değil, bir savunma sistemi olarak düşünmelisiniz."
Spinel cam, Zırhlı Araştırma Merkezi tarafından değerlendirilmek üzere Amerikan Ordusu FMTV (Orta Orta Taktik Araçlar Ailesi) kamyonlarının prototiplerine monte edilmek üzere üretildi.
A2P programı kapsamında DARPA, bir Oregon Nanomalzemeler ve Mikroelektronik Enstitüsü olan Voxtel'e, nanodan makroya ölçeklenen üretim süreçlerini araştırmak için 5,59 milyon dolarlık bir sözleşme verdi. Bu biyonik proje, gecko kertenkelesinin yeteneklerini taklit eden sentetik bir yapıştırıcının geliştirilmesini içeriyor.
"Geko'nun tabanlarında, şiddetli bir şekilde dallanan yaklaşık 100 mikron uzunluğunda küçük tüyler gibi bir şey var. Her küçük dalın sonunda, yaklaşık 10 nanometre boyutunda küçük bir nanolevha bulunur. Bu plakalar bir duvar veya tavan ile temas ettiğinde gekonun duvara veya tavana yapışmasını sağlar."
Maine, üreticilerin bu yetenekleri asla çoğaltamayacaklarını çünkü dallanan nano yapılar oluşturamayacaklarını söyledi.
Voxtel, bu biyolojik yapıyı kopyalayan ve bu biyolojik nitelikleri yakalayan üretim teknolojileri geliştiriyor. Karbon nanotüpleri gerçekten yeni bir şekilde kullanıyor, karmaşık 3B yapılar oluşturmanıza ve bunları çok özgün şekillerde, mutlaka yapı olarak değil, başka, daha yaratıcı şekillerde kullanmanıza olanak tanıyor."
Voxtel, "fonksiyonel olarak tamamlanmış bloklar halinde bir araya getirilen ve daha sonra karmaşık heterojen sistemler halinde birleştirilen malzemeler" üretecek gelişmiş eklemeli üretim teknikleri geliştirmek istiyor. Bu teknikler, moleküllerin atomik seviyeden kendilerine enerji sağlayabilecek büyük yapılara kendi kendilerine bir araya gelmelerine izin veren, doğada bulunan basit genetik kodları ve genel kimyasal reaksiyonları simüle etmeye dayanacaktır.
"Gelişmiş, yeniden kullanılabilir bir yapıştırıcı geliştirmek istiyoruz. Bir epoksi yapıştırıcı özelliklerine sahip, ancak tek kullanımlık ve yüzey kirliliği olmayan bir malzeme elde etmek istiyoruz, - dedi Main. "Geko tarzı bir malzemenin güzelliği, hiçbir kalıntı bırakmaması ve anında etki göstermesidir."
Hızla ilerleyen diğer gelişmiş malzemeler, günümüzün savaş alanında devrim yaratacak yapısal, termal, elektriksel ve optik özelliklere sahip grafen ve karbon nanotüpler gibi ultra ince malzemeleri içerir.
grafen
Avrupa Savunma Bakanlığı sözcüsü Giuseppe Dakvino, karbon nanotüplerin elektronik ve kamuflaj sistemlerinde ve biyomedikal alanda uygulamalar için iyi bir potansiyele sahip olmasına rağmen, grafen "daha ilginç çünkü en azından kağıt üzerinde daha fazla olasılık sunuyor" dedi. Ajans (EOA).
Grafen, bir atom kalınlığında bir karbon atomu tabakasından oluşan ultra ince bir nanomalzemedir. Hafif ve dayanıklı grafen, rekor düzeyde yüksek termal ve elektrik iletkenliğine sahiptir. Savunma sanayii, örneğin aşırı koşullarda gerçekleştirilen muharebe görevlerinde, gücünü, esnekliğini ve yüksek sıcaklıklara karşı direncini gerektiren uygulamalarda grafen kullanma olasılığını dikkatle inceliyor.
Dakvino, grafenin “en azından teoride geleceğin malzemesi olduğunu” söyledi. Şu anda bu kadar çok ilginç tartışmanın olmasının nedeni, sivil sektörde bu kadar uzun yıllar süren araştırmalardan sonra aslında savaş senaryolarını değiştireceğinin netleşmesidir.”
Olasılıklardan sadece birkaçını listelemek gerekirse: esnek elektronikler, güç sistemleri, balistik koruma, kamuflaj, filtreler / membranlar, yüksek ısı yayma malzemeleri, biyomedikal uygulamalar ve sensörler. Bunlar aslında ana teknolojik yönlerdir."
Aralık 2017'de EAO, grafenin olası umut verici askeri uygulamaları ve bunun Avrupa savunma endüstrisi üzerindeki etkisi hakkında bir yıl sürecek bir çalışmaya başladı. Bu çalışma, Cartagena Üniversitesi ve İngiliz şirketi Cambridge Nanomaterial Technology Ltd.'nin birlikte çalıştığı İspanyol Teknik Araştırma ve Yenilik Vakfı tarafından yönetildi. Mayıs 2018'de grafen konusunda araştırmacı ve uzmanların katıldığı ve savunma sektöründe kullanımı için bir yol haritasının belirlendiği bir seminer düzenlendi.
EOA'ya göre, "Önümüzdeki on yılda savunma yeteneklerinde devrim yaratma potansiyeline sahip malzemeler arasında grafen listenin üst sıralarında yer alıyor. Hafif, esnek, çelikten 200 kat daha güçlü ve elektrik iletkenliği inanılmaz (silikondan daha iyi), termal iletkenliği gibi."
EOA ayrıca grafenin "imza yönetimi" alanında dikkat çekici özelliklere sahip olduğunu kaydetti. Yani, "askeri araçları, uçakları, denizaltıları ve yüzey gemilerini neredeyse algılanamayan nesnelere dönüştürecek radyo emici kaplamalar" üretmek için kullanılabilir. Bütün bunlar grafeni yalnızca sivil endüstri için değil, aynı zamanda askeri uygulamalar, kara, hava ve deniz için de son derece çekici bir malzeme haline getiriyor."
Bu amaçla ABD ordusu, araçlar ve koruyucu giysiler için grafen kullanımını inceliyor. ABD Ordusu Askeri Araştırma Laboratuvarı'ndan (ARL) mühendis Emil Sandoz-Rosado'ya göre, bu malzeme mükemmel mekanik özelliklere sahiptir, bir atomik grafen katmanı, aynı ticari balistik elyaf katmanından 10 kat daha sert ve 30 kat daha güçlüdür. “Grafen için tavan çok yüksek. ARL'deki birçok çalışma grubunun buna ilgi göstermesinin nedenlerinden biri de budur, çünkü tasarım özellikleri rezervasyon açısından çok umut vericidir.
Ancak, oldukça büyük zorluklar da var. Bunlardan biri malzemeyi ölçeklendirmek; ordunun tankları, araçları ve askerleri kapsayabilecek koruyucu malzemelere ihtiyacı var. Daha fazlasına ihtiyacımız var. Genel olarak şu anda ihtiyacımız olan bir milyon veya daha fazla katmandan bahsediyoruz” dedi.
Sandoz-Rosado, grafenin, ya yüksek kaliteli grafitin ayrı atomik katmanlara ayrıldığı bir soyma işlemi yoluyla ya da bakır folyo üzerinde tek bir atomik grafen katmanı büyütülerek bir veya iki şekilde üretilebileceğini söyledi. Bu süreç, yüksek kaliteli grafen üreten laboratuvarlar tarafından iyi bir şekilde oluşturulmuştur. “Oldukça mükemmel değil, ama buna oldukça yakın. Ancak bugün birden fazla atomik katmandan bahsetmenin zamanı geldi, tam teşekküllü bir ürüne ihtiyacımız var” dedi. Sonuç olarak, sürekli endüstriyel ölçekte grafen üretim süreçleri geliştirmek için yakın zamanda bir program başlatıldı.
Dakvino, "İster karbon nanotüpler ister grafen olsun, karşılanması gereken özel gereksinimleri hesaba katmalısınız," diye uyardı Dakvino, yeni gelişmiş malzemelerin özelliklerinin resmi açıklamasının, yeni malzemeler oluşturmak için kesin süreçlerin standartlaştırılmasının, Bu süreçlerin tekrarlanabilirliği, tüm zincirin üretilebilirliği (temel araştırmadan gösteri ve prototip üretimine kadar), askeri platformlarda grafen ve karbon nanotüpler gibi çığır açan malzemelerin kullanımı söz konusu olduğunda dikkatli bir çalışma ve gerekçelendirme gerektirir.
“Bu sadece araştırma değil çünkü sonuçta belli bir malzemenin resmi olarak tanımlandığından emin olmanız ve ardından belli bir süreçte üretilebileceğinden emin olmanız gerekiyor. O kadar kolay değil çünkü üretim süreci değişebiliyor, üretilen ürünün kalitesi sürece bağlı olarak değişebiliyor, bu yüzden işlemin birkaç kez tekrarlanması gerekiyor."
Sandoz-Rosado'ya göre ARL, ürünün kalite sınıfını ve ölçeklenebilirliğini değerlendirmek için grafen üreticileriyle çalıştı. Henüz oluşum aşamasında olan sürekli süreçlerin bir iş modeline, uygun kapasiteye sahip olup olmadığı ve istenilen kaliteyi sağlayıp sağlayamadığı henüz netlik kazanmamıştır.
Dakvino, bilgisayar modellemesi ve kuantum hesaplamadaki ilerlemelerin, yakın gelecekte ileri malzemelerin üretimi için yöntemlerin geliştirilmesinin yanı sıra araştırma ve geliştirmeyi hızlandırabileceğini kaydetti. “Bilgisayar destekli tasarım ve malzeme modelleme ile birçok şey modellenebilir: malzeme özellikleri ve hatta üretim süreçleri modellenebilir. Bir materyal yaratmanın farklı aşamalarına temel olarak bakabileceğiniz sanal gerçeklik bile oluşturabilirsiniz."
Dakwino ayrıca gelişmiş bilgisayar modelleme ve sanal gerçeklik tekniklerinin "belirli bir malzemeyi simüle edebileceğiniz ve bu malzemenin belirli bir ortamda uygulanıp uygulanamayacağını görebileceğiniz entegre bir sistem" oluşturarak bir avantaj sağladığını söyledi. Kuantum hesaplama, buradaki durumu kökten değiştirebilir.
"Gelecekte, yeni üretim yöntemlerine, yeni malzemeler yaratmanın yeni yollarına ve bilgisayar simülasyonu yoluyla yeni üretim süreçlerine daha fazla ilgi görüyorum, çünkü büyük bilgi işlem gücü potansiyel olarak yalnızca kuantum bilgisayarları kullanılarak elde edilebilir."
Dakwino'ya göre, bazı grafen uygulamaları teknolojik olarak daha gelişmiş, diğerleri ise daha az. Örneğin, matris bazlı seramik kompozitler, malzemeyi güçlendiren ve ağırlığını azaltırken mekanik direncini artıran grafen plakaları entegre ederek geliştirilebilir. Dakvino, "Örneğin, kompozitlerden bahsediyorsak," diye devam etti Dakvino, "veya en genel anlamda, grafen eklenerek güçlendirilmiş malzemeler hakkında, o zaman yarın olmasa da gerçek malzemeleri ve seri üretimlerinin gerçek süreçlerini alacağız, ama belki önümüzdeki beş yıl içinde".
"Bu yüzden grafen balistik koruma sistemleri için çok ilginç. Grafen zırh olarak kullanılabildiği için değil. Ancak zırhınızda takviye malzemesi olarak grafen kullanırsanız, Kevlar'dan bile daha güçlü hale gelebilir."
Sualtı, uzay ve sibernetik gibi yüksek riskli askeri alanların yanı sıra, örneğin otonom sistemler ve sensörler gibi öncelikli alanlar, yeni gelişmiş malzemelere ve nano ve mikro teknolojinin biyoteknoloji, "gizli" ile olan arayüzüne bağlıdır. malzemeler, reaktif malzemeler ve enerji üretim ve depolama sistemleri.
Grafen ve karbon nanotüpler gibi metamalzemeler ve nanoteknoloji günümüzde hızlı bir gelişim sürecinden geçmektedir. Bu yeni teknolojilerde ordu, modern savaş alanının ihtiyaçları ile uzun vadeli araştırma hedefleri arasında denge kurmaya zorlandığından, uygulamalarını ve potansiyel engelleri keşfederek yeni fırsatlar arıyor.