Isang rebolusyon sa teknolohiyang militar. Ang mga salitang ito ay pangunahing nauugnay sa mga superweapon, tanke ng laser, bagong software ng henerasyon, artipisyal na intelihensiya. Gayunpaman, sa malapit na hinaharap, ang industriya ng militar ay naghihintay para sa isang coup sa larangan ng isang hindi gaanong kahalili, ngunit hindi gaanong mahalaga - sa uniporme ng militar. Ang mga hukbo ng mundo ay patungo sa pagpapakilala ng isang ganap na bagong uniporme ng militar.
Ipinapalagay na ang "matalinong" form ay magsisimulang lumitaw nang maramihan sa mga hukbo ng iba't ibang mga bansa sa susunod na 7-10 taon. Ngayon, maraming mga bansa ang nakikibahagi sa pagbuo ng Hi-Tech-tela at damit batay dito.
Sa kondisyon na "matalino" na tela ay maaaring nahahati sa maraming uri:
1. Pasibo. Sa kasong ito, nangongolekta at nagpapadala lamang ng materyal ang materyal para sa kasunod na mga pagkilos sa gumagamit.
2. Aktibo. Sa kasong ito, ang tela ng HiTech ay hindi lamang nakakatanggap ng impormasyon, ngunit tumutugon din, ang bahagi ng data ay naipadala sa isang personal na computer, na nagbibigay ng isang senyas upang maisagawa ang pagpapaandar ayon sa isang naibigay na algorithm.
3. Interactive. Ang smart tela ay hindi lamang nangongolekta ng impormasyon, ngunit tumutugon din at umaangkop alinsunod sa mga panlabas na pagbabago. Sa partikular, ang armor ng katawan at mga plate na pang-proteksiyon na nilikha gamit ang mga teknolohiyang ito ay maaring ibalik ang kanilang mga katangian sa lakas habang nakikipaglaban. O ang materyal ng uniporme ay maaaring tumigas, lumilikha, halimbawa, isang dumi para sa isang putol na paa.
Maraming pangangailangan sa matalinong tela
Maraming mga seryosong kinakailangan ay ipinapataw sa promising form ng bagong henerasyon. Halimbawa, sa isang banda, ito ay magiging "paghinga", ngunit sa kabilang banda, ito ay idinisenyo upang maprotektahan laban sa mga panganib tulad ng mga virus at kemikal na sandata. Ano ang mga dahilan para sa mga kinakailangang ito?
Una sa lahat, ang mga modernong suit ng proteksyon ng biochemical ay isang lubhang hindi maginhawa na form para sa battlefield. Ang mga ito ay malaki at hermetically selyadong. Ang katawan ng isang sundalo ay pawis na pawis dahil sa huling kadahilanan. Ang kaugnay na kagamitan ay hindi rin masyadong maginhawa. Overheating, pagkahapo … Ang pagiging epektibo ng mga tropa na nagpapatakbo sa naturang mga damit ay nabawasan dahil sa pagod ng mga sundalo, ang kanilang paggambala sa pang-araw-araw na mga abala.
Ang solusyon sa problemang ito ay mga kagamitang proteksiyon na "humihinga": pinapayagan itong dumaan ang hangin at, lalo na, pinapayagan ang singaw ng tubig na makatakas. Bilang isang resulta, ang pawis, ang pangunahing mekanismo ng paglamig ng katawan ng tao, ay maaaring sumingaw. Gayunpaman, dapat hadlangan ng mekanismo ang mga ahente ng kemikal at biological. At dito naglalaro ang tinatawag na teknolohiya. "Pangalawang balat". Ngunit ang teknolohiyang ito ay talagang isang elemento lamang ng mas rebolusyonaryong pagbabago sa modernong anyo. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang tela batay sa carbon nanotubes.
Lapad - mas mababa sa 5 nanometers
Ang Carbon ay isa sa pinakahinahabol at kilalang "mga materyales sa gusali" sa kimika. Sa partikular, ang organikong kimika ay higit sa lahat batay sa paggamit ng partikular na sangkap ng pana-panahong talahanayan.
Gayunpaman, ito ay tiyak dahil sa kanilang kakayahang gumana bilang mga pipeline, sumulat si Anne M. Stark ng Livermore National Laboratory. Lawrence (University of Berkeley, USA), ang mga mananaliksik ay nagkakaroon ng mga tela na may lamad na kasama ang carbon nanotubes.
Ang mga nanotube ay limang libong beses na mas maliit kaysa sa diameter ng isang buhok ng tao. Nagbibigay ang mga ito ng mga channel kung saan maaaring dumaan ang singaw ng hangin at tubig, ngunit hinaharangan din ang mga ahente ng biological.
- sabi ni Stark: ang kanyang mga salita ay sinipi ng news.com.ua.
Bilang karagdagan, ang mga kumpanya ng teknolohiya na nagdadalubhasa sa aerospace at pandaigdigang seguridad (halimbawa, Northrop Grumman) ay aktibong pinopondohan ang pananaliksik sa lugar na ito kasabay ng mga akademiko at laboratoryo ng gobyerno.
Ang paggamit ng carbon nanotubes ay hindi limitado sa pangalawang teknolohiya ng balat; nakikita ng mga developer ang laganap nilang paggamit sa iba pang mga makabagong ideya, kabilang ang kakayahang umangkop na electronics, advanced na mga sangkap ng aerospace, at maging ang potensyal na pag-unlad ng mga elevator ng espasyo.
Ang Carbon ay matagal nang nakakaakit ng mga siyentista
Ang potensyal ng carbon ay matagal nang nakakaakit ng mga siyentista, nakamit nila ang unang tunay na mga nanotube noong 1991. Itinayo mula sa pinagbuklod na mga atom ng carbon, na may paggamit ng mga naaangkop na teknolohiya, ang mga tubo ay maaaring magsilbing batayan para sa isang materyal na ang mga pores ay maraming beses na mas malaki kaysa sa diameter ng mga indibidwal na atomo.
Kahit na ang mga virus ay masyadong malaki upang tumagos sa naturang tisyu. Kasabay nito, malayang dumaan ang singaw ng hangin at tubig na ang tela ay "humihinga" nang mas mahusay kaysa sa mga tanyag na telang pangkomersyo tulad ng Gore-Tex.
Sa parehong oras, ang mga ahente ng kemikal ay mas siksik at maaari ring dumulas sa isang nanotube. Ang solusyon ay upang gawing matalino ang mga nanotube sa pamamagitan ng paglalagay ng mga ito sa mga gumaganang pangkat ng mga molekula na nagsisilbing mga guwardya upang hadlangan ang banta. Ayon sa pinuno ng koponan ng Livermore na si Quang Jen Woo, ang tela na : kaya ang pangalang nabanggit sa itaas.
Kaya, ang tisyu ay maaaring hadlangan ang mga ahente ng kemikal tulad ng mustasa gas, nerve gas GD at VX, mga lason tulad ng staphylococcal enterotoxin, at biological spores tulad ng anthrax.
- binibigyang diin ang Jen Woo.
Ang katulad na materyal ay binuo ng Joint Science and Technology Bureau ng US Defense Threat Reduction Agency. Inihayag ng Pentagon ang posibleng paglitaw ng isang bagong matalinong tela noong Disyembre 2016: ang impormasyon tungkol dito ay na-publish ng portal ng Forces Network.
Nag-aalok din ang paggamit ng mga nanotube ng iba pang mga kagiliw-giliw na pananaw. Sa partikular, ang kagamitan ng sundalo sa hinaharap ay nagpapahiwatig na ang kakayahang umangkop na mga smart na elemento ay itatayo sa uniporme, na masuri ang kalusugan ng sundalo sa real time. Bilang karagdagan, ang mga siyentista ay naghahanap ng mga paraan upang magaan ang mga maaasahan na mga sistema ng labanan sa pamamagitan ng pagsasama ng mga elemento sa mga uniporme. Sa partikular, interesado sila sa kakayahang matanggal ang mga wire at magbigay ng parehong bilis ng paghahatid ng data at lakas sa electronics. Ang mga nanocarbon tubes ay ang pinakamahusay na pagpipilian para sa pagbuo ng mga kakayahang umangkop na mga processor. Gayunpaman, ang interes ng mga mananaliksik ay hindi lamang nakatuon sa kanila.
Si John Ho, associate professor sa Institute of Health Innovation and Technology sa National University of Singapore (NUS) at NUS Engineering, ay nagsalita sa Futurity tungkol sa kung paano nagawa ng kanyang koponan na lumikha ng isang matalinong tela na maaaring magamit bilang isang signal conductor para sa maraming naisusuot mga aparato nang sabay-sabay. Ang artikulo ay nai-publish noong Hulyo 29 ng taong ito.
Sa kasalukuyan, ang karamihan sa mga aparato ay gumagamit ng Bluetooth at Wi-Fi para sa wireless na komunikasyon. Gayunpaman, ang mga teknolohiyang ito ay mabilis na maubos ang mga electronics, na hindi katanggap-tanggap para sa mga sundalo sa isang operasyon ng labanan. Kinakalkula ng US Army na ang gastos ng mga charger ng baterya ay maaaring lumampas sa halaga ng maliliit na sandata, habang ginugusto ng militar na palitan ang anumang baterya ng mga bago sa misyon.
Mga Metamaterial
Upang lumikha ng isang bagong tela ng Hi-Tech sa Singapore, ginamit ang tinaguriang mga metamaterial. Artipisyal na nilikha at nagtataglay ng isang negatibong repraktibo index, mayroon silang natatanging mga de-koryenteng, magnetiko, salamin sa mata at iba pang mga katangian.
Ang mga metamaterial ay may kakayahang lumikha ng tinatawag na."Mga alon sa ibabaw", na maaaring magbigay ng paghahatid ng data na may lakas na 1000 beses na mas mababa kaysa sa mga modernong protokol. Bilang karagdagan, ang paghahatid ng gayong senyas ay hindi gaanong mahina sa pag-hack - ang impormasyong "naglalakbay" 10 cm mula sa katawan - sa Bluetooth at Wi-Fi maaari itong "lumayo" sa layo na ilang sampung metro.
Ang matalinong damit na nilikha ay napakatagal. Maaari itong tiklop at yumuko na may kaunting pagkawala ng lakas ng signal, at ang conductive strips ay maaaring i-cut o masira nang hindi nililimitahan ang mga kakayahan sa wireless. Ang mga damit ay maaari ring hugasan, tuyo at pamlantsa sa parehong paraan tulad ng mga regular na damit.
Ang nasabing isang matalinong form ay maaaring mabisang ginagamit upang masubaybayan ang pagganap at kalusugan ng isang manlalaban, bawasan ang antas ng tunog sa mga headphone, at mai-print ang mga mensahe. Nakarehistro na ang isang patent para dito, at isang sample ng tela ang nilikha.
Ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay ang teknolohiyang ito ay maaaring magamit kasama ang mga mayroon nang mga sample ng uniporme. Ginagamit ang isang laser para sa paggupit at pagtahi. At ang kondaktibong materyal mismo, ang mga piraso na kung saan ay nakakabit mula sa loob hanggang sa uniporme sa pamamagitan ng pandikit ng tela, ay mura. Nagkakahalaga ito sa saklaw ng ilang dolyar bawat metro at maaaring ibigay sa mga rolyo para sa pang-industriya na paggamit.
Ang naunang nabanggit na carbon ay may isa pang kilalang anyo: graphene. Kung ang mga nanotube ay nasa anyo ng isang balangkas, kung gayon ang graphene ay patag. Binubuo ito ng mga carbon atoms na bumubuo ng isang sala-sala. Para sa pagbubukas nito, ang mga nagtapos sa unibersidad ng Russia na sina Andrei Geim at Konstantin Novoselov ay nakatanggap ng Nobel Prize. Gamit ang graphene, ang mga siyentista sa RMIT University sa Melbourne, Australia ay nakagawa ng isang mabisa at nasusukat na pamamaraan para sa mabilis na paggawa ng mga tela na nagsasama ng mga aparato sa pag-iimbak ng enerhiya.
Ang susunod na henerasyon ng matalinong tela na hindi tinatagusan ng tubig ay mai-print sa laser at gagawin sa loob ng ilang minuto. Ito ang hinaharap na kinakatawan ng mga mananaliksik sa likod ng mga bagong teknolohiya para sa pagbuo ng mga elektronikong tela. Nasa yugto na ng pagsubok, sa loob ng tatlong minuto, pinapayagan ka ng pamamaraan na lumikha ng isang sample ng matalinong tela na may sukat na 10x10 cm. Ang tela ay hindi tinatagusan ng tubig, nakakaunat at madaling isinasama sa mga teknolohiya ng pag-iimbak ng enerhiya.
Laser sa halip na isang mananahi
Pinapayagan ng teknolohiya ang paggamit ng pagpi-print ng laser upang mag-apply ng graphene supercapacitors nang direkta sa mga tela. Ang mga ito ay malakas at matibay na mga baterya na maaaring madaling isama sa solar o iba pang mga mapagkukunan ng enerhiya. Sa hinaharap, ginagawang posible ng pamamaraan upang mabilis na makalikha ng matalinong mga tela sa mga rolyo.
Si Dr. Litty Tekkakara, mananaliksik sa RMIT School of Science, ay binibigyang diin na ang mga matalinong tela na may built-in na sensing na teknolohiya, wireless na komunikasyon o pagsubaybay sa kalusugan ay nangangailangan ng malakas at maaasahang mga solusyon sa enerhiya.
Ang mga modernong diskarte sa pag-iimbak ng matalinong enerhiya sa industriya ng tela, tulad ng pagtahi ng mga baterya sa mga damit o paggamit ng mga elektronikong hibla, ay maaaring maging masalimuot at masalimuot, at may mga isyu sa pagganap.
- nagkomento sa sitwasyon ni Tekkakar sa magazine ng Science Daily sa pagtatapos ng Agosto ng taong ito.
Ang mga elektronikong sangkap na ito ay maaari ding madaling kapitan sa mga maikling circuit at pinsala sa makina kapag nakipag-ugnay sa pawis o kahalumigmigan mula sa kapaligiran. Ang aming supercapacitor na nakabatay sa graphene ay hindi lamang ganap na mahugasan, maaari itong maiimbak ng enerhiya na kinakailangan upang mapatakbo ang isang matalinong damit, at maaaring magawa sa maraming dami sa ilang minuto.
Sa pamamagitan ng pagtugon sa mga hamon ng pag-iimbak ng enerhiya sa mga elektronikong tela, inaasahan naming lumikha ng isang bagong henerasyon ng naisusuot na teknolohiya at mga Hi-Tech na uniporme.
Sa ngayon, sa tulong ng pagsasaliksik, napatunayan na ang materyal na ito ay nagpakita ng paglaban sa iba't ibang mga temperatura at paghuhugas, ang mga katangian nito ay mananatiling matatag.
Ang konsepto ay tinalakay sa publiko mula pa noong unang bahagi ng 2000
Ang pagsubok sa form na "matalino" ay nagsimula noong matagal na ang nakalipas. Ang isang konsepto para sa paggamit nito ay nai-publish noong 2005, at noong Abril 2012, ang Intelligence Textiles na nakabase sa Surrey ay nagpakita ng isang promising form sa isang kaganapan na hinanda ng Center for Defense Enterprises (CDE). Ang kumpanya ay may patentadong bilang ng mga diskarte para sa paghabi ng mga kumplikadong kondaktibong tela. Ang elektronikong tela ay maaaring magbigay ng mga uniporme na may isang solong gitnang mapagkukunan ng lakas at paghahatid, na tinatanggal ang karamihan sa mga masalimuot na mga kable at wire.
Pinapayagan ng system na ilipat ang data at lakas kahit na nasira ang tisyu, na naiiba sa mga teknolohiya na gumagamit ng mga kable.
Mayroon kaming tela na naka-embed sa vest, shirt, helmet, backpack at guwantes na sandata. Pinapayagan kaming lumikha ng isang network na naglilipat ng enerhiya at data sa kung saan namin ito kailangan.
Si Asha Thompson, direktor ng Intelligent Textiles, ay nagsabi sa BBC News.
Nakatanggap ang kumpanya ng halos 240,000 pounds upang higit na mapaunlad ang teknolohiya. Ang kumpanya ay bumubuo rin ng isang keyboard ng tela para magamit sa isang laptop, na planong isama sa uniporme.
Ang pandaigdigang merkado para sa matalinong tela ay lumalaki
Ang Market Research Future, ang pagtataya sa sektor ng merkado na ito hanggang 2023, na ang pandaigdigang merkado para sa mga intelihente na tela para sa paggamit ng militar ay lalampas sa $ 1.7 bilyong marka sa petsang iyon.
Ayon sa mga analista, ang Estados Unidos ay nagtatrabaho higit sa lahat sa direksyon na ito, ngunit ang mga bansang Asyano, tulad ng India at China, ay handa na mamuhunan sa sektor na ito.
Ang Russia ay nagkakaroon ng sarili
Hindi rin handa ang Russia na tumabi. Ang Zvezda TV channel ay nag-uulat tungkol sa paggamit ng mga intelihente na tela sa isang hanay ng mga nangangako na kagamitan para sa "sundalo ng hinaharap na" "Ratnik-2" ng Russia. Sa partikular, ang form ay gumagamit ng aramid na tela na pinapagbinhi ng isang espesyal na komposisyon mula sa JSC "Kamenskvolokno". Ang TV channel na "Zvezda" ay nagsalita tungkol dito sa materyal nito tungkol sa bagong sangkap.
Noong 2018, ipinakita ng Rostec ang materyal na chameleon, at sa 2019 - ang binagong bersyon nito. Ang tela na ito ay may kakayahang gayahin ang tanawin - ang materyal na ito ay ginamit upang takpan ang helmet na "Warrior". Upang mabisa ang pagbabalatkayo ng isang manlalaban o sasakyan, ang materyal ay nangangailangan lamang ng kaunting watts ng kuryente. Ang mga inhinyero mula sa Technomash Research and Development Institute ay responsable para sa pag-unlad.
Para sa Arctic, ang Advanced Research Fund (FPI) ay bumuo ng isang espesyal na materyal na may kakayahang mag-imbak ng init sa panahon ng pisikal na pagsusumikap at pagkatapos ay ilabas ito pabalik. Sa mga tuntunin ng naipon na enerhiya na reserbang, ang tela na ito ay may kakayahang 3-5 beses na daig ang mga magagamit na dayuhang materyales. Ito ay inihayag ng direktor ng pondo na si Andrei Grigoriev, sa isang puna sa TASS noong Hulyo 9, 2019. Ang tela ay nilikha gamit ang teknolohiya ng paggawa ng mga ultrafine fibers gamit ang electrospinning.
Bilang karagdagan, ang mga siyentipikong Ruso ay nagtagumpay sa pagbuo ng mga matalinong materyales na katulad ng inilarawan sa simula ng artikulo: pinapayagan nilang dumaan ang singaw ng hangin at tubig, ngunit panatilihin ang mga particle ng aerosol. Iniulat ng FPI na ang pagtatrabaho sa tela ay isinasagawa nang magkasama sa Saratov State University.
