Një revolucion në teknologjinë ushtarake. Këto fjalë lidhen kryesisht me super -armë, tanke lazer, softuerë të gjeneratës së re, inteligjencë artificiale. Sidoqoftë, në të ardhmen e afërt, industria ushtarake po pret një grusht shteti në sferën e një zëvendësuesi më pak, por jo më pak të rëndësishëm - me uniformë ushtarake. Ushtritë e botës janë në rrugën e tyre për të prezantuar një uniformë krejtësisht të re ushtarake.
Supozohet se forma "e zgjuar" do të fillojë të shfaqet në masë në ushtritë e vendeve të ndryshme në 7-10 vitet e ardhshme. Tani, disa vende janë angazhuar në zhvillimin e pëlhurës Hi-Tech dhe veshjeve bazuar në të.
Pëlhurat me kusht "të zgjuar" mund të ndahen në disa lloje:
1. Pasiv. Në këtë rast, materiali vetëm mbledh dhe transmeton informacion për veprimet e mëvonshme te përdoruesi.
2. Aktive. Në këtë rast, pëlhura HiTech jo vetëm që merr informacion, por edhe reagon, një pjesë e të dhënave transmetohet në një kompjuter personal, i cili jep një sinjal për të përpunuar funksionalitetin sipas një algoritmi të caktuar.
3. Interaktive. Pëlhura e zgjuar jo vetëm që mbledh informacion, por gjithashtu reagon dhe përshtatet në përputhje me ndryshimet e jashtme. Në veçanti, forca të blinduara të trupit dhe pllaka mbrojtëse të krijuara duke përdorur këto teknologji do të jenë në gjendje të rivendosin karakteristikat e tyre të forcës gjatë luftimeve. Ose materiali i uniformës mund të ngurtësohet, duke krijuar, për shembull, një nyje për një gjymtyrë të thyer.
Ka shumë kërkesa për pëlhurë të zgjuar
Disa kërkesa serioze i imponohen formës premtuese të gjeneratës së re. Për shembull, nga njëra anë, do të jetë "frymë", por nga ana tjetër, është krijuar për të mbrojtur kundër rreziqeve të tilla si viruset dhe armët kimike. Cilat janë arsyet e këtyre kërkesave?
Para së gjithash, kostumet moderne të mbrojtjes biokimike janë një formë jashtëzakonisht e papërshtatshme për fushën e betejës. Ato janë të mëdha dhe të mbyllura hermetikisht. Trupi i një ushtari djersitet shumë për shkak të faktorit të fundit. Pajisjet përkatëse gjithashtu nuk janë shumë të përshtatshme. Mbinxehje, rraskapitje … Efektiviteti i trupave që veprojnë në veshje të tilla zvogëlohet për shkak të lodhjes së ushtarëve, shpërqendrimit të tyre ndaj shqetësimeve të përditshme.
Zgjidhja për këtë problem është pajisjet mbrojtëse që "marrin frymë": lejon ajrin të kalojë dhe, veçanërisht, lejon që avujt e ujit të dalin. Si rezultat, djersa, mekanizmi kryesor ftohës i trupit të njeriut, mund të avullojë. Sidoqoftë, mekanizmi duhet të bllokojë agjentët kimikë dhe biologjikë. Dhe këtu hyn në lojë e ashtuquajtura teknologji. "Lëkura e dytë". Por kjo teknologji është në fakt vetëm një element i ndryshimit më revolucionar në formën e tij moderne. Ne po flasim për një pëlhurë të bazuar në nanotubat e karbonit.
Gjerësia - më pak se 5 nanometra
Karboni është një nga "materialet e ndërtimit" më të kërkuar dhe më të njohur në kimi. Në veçanti, kimia organike bazohet kryesisht në përdorimin e këtij elementi të veçantë të tabelës periodike.
Sidoqoftë, është pikërisht për shkak të aftësisë së tyre për të funksionuar si tubacione, shkruan Anne M. Stark nga Laboratori Kombëtar i Livermore. Lawrence (Universiteti i Berkeley, SHBA), studiuesit po zhvillojnë pëlhura me membrana që përfshijnë nanotubat e karbonit.
Nanotubat janë pesë mijë herë më të vegjël se diametri i flokëve të njeriut. Ato sigurojnë kanale përmes të cilave mund të kalojnë avujt e ajrit dhe ujit, por gjithashtu bllokojnë agjentët biologjikë.
- thotë Stark: fjalët e saj citohen nga news.com.ua.
Për më tepër, kompanitë teknologjike të specializuara në hapësirën ajrore dhe sigurinë globale (për shembull, Northrop Grumman) po financojnë në mënyrë aktive kërkime në këtë fushë në lidhje me laboratorët akademikë dhe qeveritarë.
Përdorimi i nanotubave të karbonit nuk është i kufizuar në teknologjinë e dytë të lëkurës; zhvilluesit e shohin përdorimin e tyre të gjerë në inovacione të tjera, duke përfshirë elektronikë fleksibël, përbërës të avancuar të hapësirës ajrore, madje edhe zhvillimin e mundshëm të ashensorëve hapësinorë.
Karboni ka tërhequr prej kohësh shkencëtarët
Potenciali i karbonit ka tërhequr prej kohësh shkencëtarët; ata arritën të marrin nanotubat e parë të vërtetë në 1991. Të ndërtuara nga atomet e karbonit të lidhur, me përdorimin e teknologjive të përshtatshme, tubat mund të shërbejnë si bazë për një material, poret e të cilit janë vetëm disa herë më të mëdha se diametri i atomeve individuale.
Edhe viruset janë shumë të rëndë për të depërtuar në inde të tilla. Në të njëjtën kohë, avulli i ajrit dhe ujit kalojnë aq lirshëm sa pëlhura "merr frymë" më mirë sesa pëlhurat komerciale të njohura si Gore-Tex.
Në të njëjtën kohë, agjentët kimikë janë më kompaktë dhe madje mund të rrëshqasin përmes një nanotubi. Zgjidhja është që nanotubat të bëhen të zgjuar duke i pajisur me grupe funksionale të molekulave që veprojnë si portierë për të bllokuar kërcënimin. Sipas drejtuesit të ekipit të Livermore Quang Jen Woo, pëlhura “: kështu emri i përmendur më lart.
Kështu, indi do të jetë në gjendje të bllokojë agjentët kimikë të tillë si gazi i mustardës, gazrat nervorë GD dhe VX, helmet si enterotoksina stafilokokale dhe sporet biologjike siç është antraksi.
- thekson Jen Woo.
Material i ngjashëm u zhvillua nga Byroja e Përbashkët e Shkencës dhe Teknologjisë e Agjencisë Amerikane të Reduktimit të Kërcënimeve të Mbrojtjes. Pentagoni njoftoi shfaqjen e mundshme të një pëlhure të re të zgjuar në Dhjetor 2016: informacioni për këtë u botua nga portali Force Network.
Përdorimi i nanotubave gjithashtu ofron perspektiva të tjera interesante. Në veçanti, pajisja e ushtarit të së ardhmes nënkupton që elementë fleksibël të zgjuar do të ndërtohen në uniformë, të cilat diagnostikojnë shëndetin e ushtarit në kohë reale. Për më tepër, shkencëtarët po kërkojnë mënyra për të lehtësuar sistemet luftarake premtuese duke përfshirë elementë në uniforma. Në veçanti, ata janë të interesuar në aftësinë për të hequr qafe telat dhe për të siguruar transmetimin e të dhënave me shpejtësi të lartë dhe fuqinë në elektronikë. Tubat nanokarbon janë zgjidhja më e mirë për zhvillimin e përpunuesve fleksibël. Sidoqoftë, interesi i studiuesve nuk përqendrohet vetëm tek ata.
John Ho, profesor i asociuar në Institutin e Inovacionit dhe Teknologjisë Shëndetësore në Universitetin Kombëtar të Singaporit (NUS) dhe NUS Engineering, foli për Futurity se si ekipi i tij arriti të krijojë një pëlhurë të zgjuar që mund të përdoret si përcjellës sinjali për veshje të shumta. pajisje në të njëjtën kohë. Artikulli u botua më 29 korrik të këtij viti.
Aktualisht, shumica e pajisjeve përdorin Bluetooth dhe Wi-Fi për komunikim pa tel. Sidoqoftë, këto teknologji shpejt shkarkojnë elektronikën, e cila është e papranueshme për ushtarët në një operacion luftarak. Ushtria Amerikane ka llogaritur se kostoja e ngarkuesve të baterive mund të tejkalojë koston e municionit të armëve të vogla, pasi ushtria preferon të zëvendësojë çdo bateri me të reja në misione.
Metamateriale
Për të krijuar një pëlhurë të re Hi-Tech në Singapor, u përdorën të ashtuquajturat metamateriale. Të krijuara artificialisht dhe me një indeks thyes negativ, ato kanë veti unike elektrike, magnetike, optike dhe të tjera.
Metamaterialet janë të afta të krijojnë të ashtuquajturat."Valët sipërfaqësore", të cilat mund të sigurojnë transmetimin e të dhënave me një fuqi prej 1000 herë më pak se protokollet moderne. Për më tepër, transmetimi i një sinjali të tillë është më pak i prekshëm nga hakimi - informacioni "udhëton" 10 cm nga trupi - në Bluetooth dhe Wi -Fi mund të "fluturojë larg" në një distancë prej disa dhjetëra metrash.
Rrobat e zgjuara të krijuara janë shumë të qëndrueshme. Mund të paloset dhe të përkulet me humbje minimale në fuqinë e sinjalit, dhe shiritat përçues madje mund të priten ose prishen pa kufizuar aftësitë pa tel. Veshjet gjithashtu mund të lahen, thahen dhe hekurosen në të njëjtën mënyrë si rrobat e zakonshme.
Një formë e tillë inteligjente mund të përdoret në mënyrë efektive për të monitoruar performancën dhe shëndetin e një luftëtari, për të zvogëluar nivelin e zërit në kufje dhe për të printuar mesazhe. Një patentë tashmë është regjistruar për të, dhe një mostër pëlhure është krijuar.
Gjëja më interesante është se kjo teknologji mund të përdoret së bashku me mostrat ekzistuese të uniformave. Një lazer përdoret për prerje dhe qepje. Dhe vetë materiali përcjellës, shiritat e të cilit janë ngjitur nga brenda në uniformë me anë të zamit të rrobave, është i lirë. Kushton në rangun e disa dollarëve për metër dhe mund të furnizohet në rrotulla për përdorim industrial.
Karboni i përmendur më parë ka një formë tjetër të njohur: grafeni. Nëse nanotubat janë në formën e një kornize, atëherë grafeni është i sheshtë. Ai përbëhet nga atome karboni që formojnë një grilë. Për hapjen e tij, të diplomuarit e universiteteve ruse Andrei Geim dhe Konstantin Novoselov morën Çmimin Nobel. Duke përdorur grafenin, shkencëtarët në Universitetin RMIT në Melburn, Australi kanë qenë në gjendje të zhvillojnë një metodë me kosto efektive dhe të shkallëzueshme për prodhimin e shpejtë të tekstileve që përfshin pajisje për ruajtjen e energjisë.
Brezi tjetër i pëlhurave të papërshkueshme nga uji do të printohen me lazer dhe do të bëhen në minuta. Kjo është e ardhmja që përfaqësojnë studiuesit prapa teknologjive të reja për zhvillimin e tekstileve elektronike. Tashmë në fazën e provës, në tre minuta, metoda ju lejon të krijoni një mostër të rrobave inteligjente me përmasa 10x10 cm. Pëlhura është e papërshkueshme nga uji, e shtrirë dhe integrohet lehtësisht me teknologjitë e ruajtjes së energjisë.
Laser në vend të rrobaqepësit
Teknologjia lejon përdorimin e shtypjes me lazer për të aplikuar superkapensatorë grafeni direkt në tekstile. Ato janë bateri të fuqishme dhe të qëndrueshme që mund të kombinohen lehtësisht me energji diellore ose burime të tjera energjie. Në të ardhmen, metoda bën të mundur krijimin e shpejtë të tekstileve të zgjuar në rrotulla.
Dr. Litty Tekkakara, studiuese në Shkollën e Shkencave RMIT, thekson se tekstilet e zgjuar me teknologji të integruar të ndijimit, komunikimin pa tel ose monitorimin e shëndetit kërkojnë zgjidhje të fuqishme dhe të besueshme të energjisë.
Qasjet moderne për ruajtjen e energjisë të zgjuar në industrinë e tekstilit, të tilla si qepja e baterive në rroba ose përdorimi i fibrave elektronike, mund të jenë të rënda dhe të rënda dhe të kenë probleme me performancën.
- komentoi situatën e Tekkakar për revistën Science Daily në fund të gushtit të këtij viti.
Këto përbërës elektronikë gjithashtu mund të jenë të ndjeshëm ndaj qarqeve të shkurtra dhe dëmtimeve mekanike kur bien në kontakt me djersën ose lagështinë nga mjedisi. Superkondensatori ynë me bazë grafeni jo vetëm që mund të lahet plotësisht, por mund të ruajë energjinë e nevojshme për të ushqyer një veshje të zgjuar dhe mund të prodhohet në sasi të mëdha në minuta.
Duke adresuar sfidat e ruajtjes së energjisë në tekstilet elektronike, ne shpresojmë të krijojmë një gjeneratë të re të teknologjisë së veshshme dhe uniforma Hi-Tech.
Për momentin, me ndihmën e hulumtimit, është vërtetuar se ky material ka treguar rezistencë ndaj temperaturave të ndryshme dhe larjes, vetitë e tij mbeten të qëndrueshme.
Koncepti është diskutuar publikisht që nga fillimi i viteve 2000
Testimi i formës "të zgjuar" filloi shumë kohë më parë. Një koncept për përdorimin e tij u botua në 2005, dhe në Prill 2012, Textiles Intelligent Textiles me bazë Surrey tregoi një formë premtuese në një ngjarje të organizuar nga Qendra për Ndërmarrjet e Mbrojtjes (CDE). Firma ka patentuar një numër teknikash për gërshetimin e pëlhurave komplekse përçuese. Pëlhura elektronike mund të sigurojë uniforma me një burim të vetëm qendror të energjisë dhe transmetimit, duke eleminuar shumicën e kabllove dhe telave të rëndë.
Sistemi lejon që të dhënat dhe fuqia të transferohen edhe nëse indet janë dëmtuar, gjë që është e ndryshme nga teknologjitë që përdorin kabllo.
Ne kemi pëlhurë të ngulitur në jelek, këmishë, përkrenare, çantë shpine dhe doreza armësh. Kjo na lejoi të krijojmë një rrjet që transferon energji dhe të dhëna atje ku kemi nevojë.
Asha Thompson, drejtoreshë e Tekstileve Inteligjente, i tha BBC News.
Kompania më pas mori rreth 240,000 paund për të zhvilluar më tej teknologjinë. Firma po zhvillonte gjithashtu një tastierë prej pëlhure për përdorim me një kompjuter portativ, i cili ishte planifikuar të integrohej me uniformën.
Tregu global për pëlhura të zgjuara po rritet
E ardhmja e Kërkimit të Tregut, duke parashikuar këtë sektor të tregut deri në vitin 2023, vëren se tregu global për pëlhura inteligjente për përdorim ushtarak do të tejkalojë shifrën prej 1.7 miliardë dollarë deri në atë datë.
Sipas analistëve, Shtetet e Bashkuara po punojnë mbi të gjitha në këtë drejtim, por vendet aziatike, si India dhe Kina, janë gati të investojnë në këtë sektor.
Rusia po zhvillon të vetën
Rusia gjithashtu nuk është gati të qëndrojë mënjanë. Kanali televiziv Zvezda raporton për përdorimin e pëlhurave inteligjente në një grup pajisjesh premtuese për "ushtarin e së ardhmes" rus "Ratnik-2". Në veçanti, forma përdor pëlhurë aramide të ngopur me një përbërje të veçantë nga SHA "Kamenskvolokno". Kanali televiziv "Zvezda" foli për këtë në materialin e tij për veshjen e re.
Në vitin 2018, Rostec prezantoi materialin e kameleonit, dhe në vitin 2019 - versionin e tij të rishikuar. Ky pëlhurë është i aftë të imitojë peizazhin - ky material u përdor për të mbuluar përkrenaren e "Luftëtarit". Për të maskuar në mënyrë efektive një luftëtar ose automjet, materialit i duhen vetëm disa vat energji elektrike. Inxhinierët nga Instituti i Kërkimit dhe Zhvillimit Technomash janë përgjegjës për zhvillimin.
Për Arktikun, Fondi i Kërkimeve të Avancuara (FPI) ka zhvilluar një material të veçantë të aftë për të ruajtur nxehtësinë gjatë ushtrimit fizik dhe më pas ta lëshojë atë përsëri. Për sa i përket rezervës së akumuluar të energjisë, kjo pëlhurë është e aftë të tejkalojë 3-5 herë materialet e huaja në dispozicion. Kjo u njoftua nga drejtori i fondit, Andrei Grigoriev, në një koment për TASS më 9 korrik 2019. Pëlhura u krijua duke përdorur teknologjinë e prodhimit të fibrave ultrafine duke përdorur elektrospinning.
Për më tepër, shkencëtarët rusë kanë arritur të zhvillojnë materiale të zgjuara të ngjashme me ato të përshkruara në fillim të artikullit: ato lejojnë që ajri dhe avulli i ujit të kalojnë, por mbajnë grimcat e aerosolit. FPI raportoi se puna në pëlhurë po kryhet së bashku me Universitetin Shtetëror Saratov.
