Русская Википедия:Нанооружие

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Buckyball C60 animation.gif
Вращающаяся модель молекулы фуллерена, который активно применяется в нанотехнологиях

Нанооружие — собирательное название всех принципиально новых видов техники, вооружения и военного оснащения, функционирование и боевое применение которых опирается на достижения в области современных нанотехнологий.

Военные нанотехнологии

Существующие нанотехнологии возникли и сформировались как многопрофильная научно-техническая дисциплина на стыке физики, химии, биологии, медицины и материаловедения. В большинстве развитых стран программы по их развитию считаются одними из самых приоритетных инновационных направленийШаблон:SfnШаблон:Sfn. Например, в 2000 году администрация американского президента Клинтона запустила проект Национальная нанотехнологическая инициатива (Шаблон:Lang-en (NNI)), который объединил усилия более чем двух десятков федеральных агентств, связанных с созданием, использованием и регламентированием использования нанотехнологий. С момента запуска этого проекта на разработку нанотехнологий только правительством США было затрачено более 20 млрд долларов, в дополнение к ним часть финансовых средств выделяется по линии Управления перспективных исследовательских проектов (Шаблон:Lang-en). Общая сумма вложенных инвестиций продолжает оставаться под грифом «совершенно секретно», однако анализ имеющихся в публичном доступе положений бюджета позволяет заключить, что на военные разработки уходит от трети до половины израсходованных финансовых ресурсовШаблон:SfnШаблон:Sfn.

Как указывает американский физик и изобретатель Луис Дель Монте, созданные нашей цивилизацией нанотехнологии представляют значительную опасность для существования человечества в целом. Риск этой опасности получил количественную оценку со стороны экспертного сообщества Конференции рисков глобальной катастрофы (Шаблон:Lang-en), которая была проведена в Оксфордском университете в 2008 году. В соответствии с их прогнозами существует вероятность 19 %, что к концу этого столетия человечество будет полностью уничтожено, причём наиболее вероятными причинами катастрофы названы молекулярное нанооружие (5 %), сверхразумный искусственный интеллект (5 %), традиционные войны (4 %) и рукотворная пандемия, вызванная задействованием биологического оружия (2 %)Шаблон:Sfn.

В настоящее время научное сообщество полагает, что разработка современных нанотехнологических средств уничтожения позволяет получить в руки боевой потенциал, сопоставимый по разрушительности с ударной мощью оружия массового поражения. Одной из наиболее ужасающих перспектив называют появление нанороботов с элементами коллективного разума (см. роевой интеллект), которые могли бы использовать окружающую их среду для воспроизводства себе подобных машинШаблон:SfnШаблон:Sfn. «Рой» таких боевых единиц мог бы атаковать свою цель на молекулярном уровне, в буквальном смысле разбирая её на атомы для ремонта и строительства всё новых и новых «подкреплений» (см. «серая слизь»). Миниатюрный размер такого средства поражения делает детектирование его наличия крайне затруднительным, а доставку к «целевой аудитории» — совершенно необременительной. В соответствии с прогнозами, примерно к середине XXI века существование подобных машин станет реальностью, а война с их использованием скорее всего приведёт к уничтожению 90 % населения планеты за несколько недельШаблон:Sfn.

В этой перспективе создаваемые нанотехнологии выступают как новый класс вооружений, который будет доминировать на полях возможных грядущих сражений. В контексте его значения один из американских адмиралов в 1995 году заявилШаблон:Sfn:

«

Нанотехнологии способны радикально изменить баланс сил даже в большей степени, чем ядерное оружие.

»
— Анонимус

Обладание таким оружием и его размещение пока не регламентируется никакими международными обязательствами и договорённостями. В связи с этим Китай, Российская Федерация и Соединённые Штаты фактически уже начали новую гонку вооружений, а другие страны (в первую очередь Германия) в любой момент готовы к ней присоединитьсяШаблон:Sfn.

Однако процесс совершенствования военных нанотехнологий несёт с собой и некоторые неявные аспекты. Например, появление принципиально новых нановооружений не даёт возможности адекватно оценить их боевой потенциал, изменившуюся расстановку сил и геополитические возможности обладающего ими противника. Вдобавок, о налаживании производства нанооружия исключительно трудно получить какую-либо информацию, так как его выпуск можно осуществлять сетью отдельных разрозненных объектов, не выдавая ведение там каких-либо работ заметными внешними признакамиШаблон:Sfn. Особенно пугает то, что увеличивая и без того прогрессирующее неравенство стран, социумов и политических игроков, нанотехнологии вносят элемент независимости техносферы от человеческого фактораШаблон:Sfn. Кроме этого, сочетание возможности сконцентрировать большое количество энергии с относительной технологической простотой делает обладание нановооружением очень заманчивой идеей для террористов всех мастей и стран-изгоевШаблон:SfnШаблон:Sfn.

Направления и пути применения нанотехнологий

Среди наиболее приоритетных целей развития современных военных нанотехнологий выделяют проекты по разработке защитных и самовосстанавливающихся систем, работы по снижению заметности (маскировке) существующих образцов вооружения и по уменьшению их энергопотребления. Особый интерес вызывают устройства по детекции химико-биологических загрязнений и опасных веществ, комплексы связи и средства обнаружения, так называемых, «невидимых» боевых единиц противника, построенных по технологии «стелс», конструкционные материалы на базе нанообьектов, новые энергетические ресурсы и боеприпасыШаблон:SfnШаблон:Sfn.

В связи с этим, в рамках военной наноиндустрии активно развиваются научно-исследовательские проекты по созданиюШаблон:Sfn:

  • наноматериалов двойного назначения с заданным набором специальных характеристик;
  • биомедицинских препаратов и материалов;
  • углеродных наноструктур и наночастиц (фуллеренов, нанотрубок и т. п.);
  • и др.

При этом под понятием наноматериала понимается вещество любой химической природы, структурные элементы которого имеют пространственные размеры менее 100 нм хотя бы в одном из своих измерений. Как правило, такие соединения приобретают качественно новые функциональные и эксплуатационные характеристики, которые могут быть обусловлены эффектами масштабированияШаблон:Sfn.

Конструкционные материалы

Особый интерес вызывает создание неорганических неметаллических бронематериалов, а также — металлических сплавов с уникальным сочетанием теплофизических, электромагнитных, эмиссионных и других характеристикШаблон:Sfn. Уже сейчас широкое применение нашли композиционные материалы с нанопримесями, которые придают исходным веществам прочность, огнестойкость, упругость, твёрдость и другие свойстваШаблон:Sfn. Кроме этого, подобные открытия обещают появление, например, так называемых, «электромеханических красок», состоящих из наномеханизмов. Предполагается, что они позволят быстро сменить цвет покрытой ими поверхности, предотвратить развитие на ней коррозионных процессов и даже — устранять её мелкие повреждения. Если же в их состав удастся ввести системы оптических матриц, то окрашенная ими военная техника вполне сможет приобрести свойство невидимостиШаблон:Sfn.

Появление в связи с этим нового направления — наноинженерии поверхности — даёт возможность развивать методы и технологии формирования поверхностей с заданными (или даже — управляемыми) прочностными, трибологическими и отражательными параметрами. В настоящее время достигнутые результаты в этой области включают в себя разнообразные нанотехнологические покрытия для снижения термомеханической эрозии, улучшения антифрикционных свойств, защиты от воздействия микроорганизмов и т. п. В качестве конечной цели наноинженерии поверхностей заявляется разработка интеллектуальных саморегулирующихся наноструктурированных покрытий из широкой номенклатуры доступных материаловШаблон:Sfn.

Источники и аккумуляторы энергии

В настоящее время главные работы в области накопления, хранения и преобразования энергии ведутся преимущественно в направлении снижения энергопотребления существующей техники. Однако альтернативным вариантом является создание принципиально новых устройств, например — высокоэффективных топливных элементов на основе водорода, сверхлёгких и гибких солнечных батарей из нанокомпозитов, миниатюрных генераторов с высокой удельной мощностью и т. п. Значительный научный интерес вызывает идея разработки соматических (телесных) генераторов электроэнергии, которые бы занимались преобразованием в электричество тех видов энергии, которые в избытке циркулируют по человеческому телу (энергия биохимических реакций, механическая энергия движения, температурные градиенты и др.)Шаблон:Sfn.

Экипировка солдата

Файл:DARPA Exoskeleton.tiff
Экспериментальный образец боевого экзоскелета (2007 год)

Использование для создания нового боевого снаряжения наноуглеродных материалов позволит перейти от традиционного военного обмундирования к сверхлёгкой многофункциональной экипировке, которая обещает значительно увеличить боевые возможности, защищённость и автономность действий каждого военнослужащего. Её совмещение с моторизованными приводами экзоскелета открывает перспективу увеличить силу солдата примерно на 300 %Шаблон:Sfn. В такой системе бронирование человека осуществляется с помощью «жидкой брони», принцип действия которой основан на свойствах самосгущающейся взвеси силикатных наночастиц, которые способны сформировать высокопрочное защитное покрытие используя энергетику ударного воздействия поражающего элемента (пули, осколка и т. п.)Шаблон:Sfn. Дополнительной мерой безопасности станет оснащение персональной экипировки нанодатчиками для обнаружения опасных химических и биологических агентов во внешней среде; информирование об их присутствии предполагается с помощью отображения данных прямо на сетчатку глаза бойцаШаблон:Sfn.

Снижение заметности

Появление новых маскировочных устройств обязано своим существованием особым свойствам специальных растворов фуллеренов. Благодаря им реально снизить уровень заметности перспективных образцов новой боевой техники примерно в два—три раза в широком диапазоне частотного спектра, обеспечив электромагнитную совместимость бортовой радиоэлектроники и её высокие технические характеристики (эксплуатационные, массогабаритные и другие)Шаблон:Sfn.

Одним из перспективных способов маскировки является покрытие поверхности объекта подвижными пигментационными элементами, которые обладают способностью поворачиваться к наблюдателю нужной частью, обладающей определённым цветом. В более сложном варианте возможна вариация поверхностных свойств материала в субволновом диапазоне частот, что позволит получить новый цвет или узор окраски — так называемый «активный камуфляж». Из его недостатков известно только то, что он защищает исключительно от наблюдения с некоторого заданного азимутального направления. Кроме этого, внедрение материалов, обладающих управляемым светопоглощением в инфракрасном и видимом спектре, позволит формировать на обмундировании солдат или на внешних поверхностях боевой техники нужные отражательные паттерны, которые можно будет видеть с помощью специального оборудования и использовать для опознания «свой/чужой»Шаблон:Sfn.

Электронная компонентная база

Стремительная миниатюризация компонентной базы современной электроники позволила уменьшить её активные элементы до размеров менее 0,1 микрона и создать запоминающие устройства ёмкостью более 1012 бит. Одновременное увеличение пропускной способности военных телекоммуникационных систем в сотни раз открыло возможность вывести ситуационную осведомлённость военнослужащих всех звеньев на качественно новый уровень, предоставляя средства дистанционного наблюдения за окружающей обстановкой, вплоть до мониторинга физиологического состояния каждого бойцаШаблон:Sfn.

Предполагается, что за счёт новых нанотехнологий быстродействие и объём физической памяти вычислительной техники вырастет в ближайшие два десятилетия на четыре порядка. Всё это будет сопровождаться неуклонным снижением её размеров и энергопотребления, что позволит снабжать миниатюрными компьютерами все виды военного оснащения, боеприпасов и вооружений (вплоть до личного оружия, полевой формы и т. п.)Шаблон:Sfn.

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Использованные материалы

Шаблон:Добротная статья

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Нанооружие&oldid=10441541