احتمال ایجاد یک ماده با زاویه شکست منفی در سال 1967 توسط فیزیکدان شوروی ویکتور وسلاگو پیش بینی شده بود ، اما تنها در حال حاضر اولین نمونه از ساختارهای واقعی با چنین ویژگی هایی ظاهر می شود. به دلیل زاویه منفی شکست ، پرتوهای نور در اطراف جسم خم می شوند و آن را نامرئی می کنند. بنابراین ، ناظر فقط متوجه اتفاقاتی می شود که پشت سر شخصی که عبا "فوق العاده" بر تن دارد می گذرد.
نیروهای نظامی مدرن برای به دست آوردن برتری در میدان نبرد به قابلیت های بالقوه مخرب مانند زره بدن و زره خودرو پیشرفته و فناوری نانو روی آورده اند. استتار نوآورانه ، دستگاه های الکتریکی جدید ، ابر انباشتگان و حفاظت "هوشمند" یا واکنشی از سکوها و پرسنل. سیستم های نظامی پیچیده تر می شوند ، مواد پیشرفته جدید چند منظوره و دو منظوره در حال توسعه و تولید هستند و کوچک سازی وسایل الکترونیکی سنگین و انعطاف پذیر با جهش های گسترده در حال انجام است.
به عنوان مثال می توان به مواد امیدوارکننده خود ترمیم کننده ، مواد کامپوزیت پیشرفته ، سرامیک های کاربردی ، مواد الکتروکرومیک ، مواد محافظ سایبری که به تداخل الکترومغناطیسی واکنش نشان می دهند اشاره کرد. انتظار می رود که آنها به ستون فقرات فناوری های مخرب تبدیل شوند که میدان جنگ و ماهیت خصومت های آینده را بطور برگشت ناپذیری تغییر خواهد داد.
مواد پیشرفته نسل بعدی ، مانند مواد فوق ، گرافن و نانولوله های کربنی ، علاقه و سرمایه گذاری زیادی را ایجاد می کنند زیرا دارای ویژگی ها و عملکردهایی هستند که در طبیعت یافت نمی شوند و برای کاربردهای دفاعی و کارهای انجام شده در فضاهای شدید یا خصمانه مناسب هستند. فناوری نانو از مواد در مقیاس نانومتر استفاده می کند (10-9) به منظور قادر به اصلاح ساختارها در سطوح اتمی و مولکولی و ایجاد بافتها ، دستگاهها یا سیستمهای مختلف. این مواد یک منطقه بسیار امیدوار کننده است و در آینده می تواند تأثیر جدی بر کارآیی رزمی داشته باشد.
فرا مواد
قبل از ادامه ، اجازه دهید متامواد را تعریف کنیم. فراماده یک ماده ترکیبی است که خواص آن نه به دلیل خواص عناصر تشکیل دهنده آن ، بلکه به عنوان یک ساختار دوره ای مصنوعی تعیین می شود. آنها رسانه های مصنوعی و دارای ساختار خاص با ویژگی های الکترومغناطیسی یا آکوستیکی هستند که دستیابی به آنها از نظر تکنولوژیکی دشوار است یا در طبیعت یافت نمی شوند.
شرکت Kymeta ، زیرمجموعه Intellectual Ventures ، در سال 2016 با آنتن فراداده mTenna وارد بازار دفاعی شد. به گفته مدیر شرکت ناتان کوندز ، یک آنتن قابل حمل به شکل آنتن فرستنده گیرنده وزن حدود 18 کیلوگرم و مصرف 10 وات دارد. تجهیزات مربوط به آنتن های فوق ماده به اندازه یک کتاب یا نت بوک است ، قطعات متحرک ندارد و همانند مانیتورهای LCD یا صفحه نمایش گوشی های هوشمند با استفاده از فناوری TFT تولید می شود.
فرادمواد از ریزساختارهای طول موج زیر تشکیل شده اند ، یعنی ساختارهایی که ابعاد آنها کمتر از طول موج تشعشعی است که باید کنترل کنند.این سازه ها می توانند از مواد غیر مغناطیسی مانند مس ساخته شده و روی یک لایه PCB فایبرگلاس حک شوند.
فرادمواد را می توان برای تعامل با اجزای اصلی امواج الکترومغناطیسی - ثابت دی الکتریک و نفوذپذیری مغناطیسی ایجاد کرد. به گفته پابلوس هولمن ، مخترع شرکت Intellectual Ventures ، آنتن هایی که با استفاده از فناوری فرا ماده به وجود آمده اند می توانند در نهایت برج های سلولی ، خطوط تلفن ثابت و کابل های کواکسیال و فیبر نوری را جایگزین کنند.
آنتن های سنتی برای رهگیری انرژی کنترل شده با طول موج خاص تنظیم شده اند ، که الکترون های آنتن را برای ایجاد جریان الکتریکی برانگیخته است. به نوبه خود ، این سیگنال های رمزگذاری شده را می توان به عنوان اطلاعات تفسیر کرد.
سیستم های آنتن دهی مدرن دست و پا گیر هستند زیرا فرکانس های مختلف به نوع متفاوتی از آنتن نیاز دارند. در مورد آنتن های ساخته شده از مواد ، لایه سطحی به شما امکان می دهد جهت خم شدن امواج الکترومغناطیسی را تغییر دهید. فرادمواد نفوذپذیری مغناطیسی و دی الکتریک منفی را نشان می دهند و بنابراین ضریب شکست منفی دارند. این ضریب شکست منفی ، که در هیچ ماده طبیعی یافت نمی شود ، تغییر امواج الکترومغناطیسی را هنگام عبور از مرز دو محیط مختلف تعیین می کند. بنابراین ، گیرنده یک آنتن فرا ماده ای را می توان به صورت الکترونیکی تنظیم کرد تا فرکانس های مختلف را دریافت کند ، که باعث می شود توسعه دهندگان بتوانند به پهنای باند دست یافته و اندازه عناصر آنتن را کاهش دهند.
مواد فراسنجی داخل چنین آنتن هایی در یک ماتریس مسطح از سلول های جداگانه بسته بندی شده (بسیار شبیه به قرار دادن پیکسل ها روی صفحه تلویزیون) با یک ماتریس مسطح دیگر از موجبرهای موازی مستطیل شکل ، و همچنین ماژولی که انتشار موج را از طریق نرم افزار کنترل می کند. و به آنتن اجازه می دهد جهت تابش را تعیین کند.
هولمن توضیح داد که ساده ترین راه برای درک مزایای آنتن های فراداده این است که نگاه دقیق تری به دریچه های فیزیکی آنتن و قابلیت اطمینان اتصالات اینترنتی در کشتی ها ، هواپیماها ، هواپیماهای بدون سرنشین و سایر سیستم های متحرک داشته باشید.
هولمن ادامه داد: "هر ماهواره ارتباطی جدیدی که این روزها به مدار زمین پرتاب می شود" ظرفیت بیشتری نسبت به صورت فلکی ماهواره ها در چند سال پیش داشت. ما پتانسیل عظیمی برای ارتباطات بی سیم در این شبکه های ماهواره ای داریم ، اما تنها راه ارتباطی با آنها ، گرفتن ظرف ماهواره ای است که نصب ، نگهداری و نگهداری آن بزرگ ، سنگین و گران است. با یک آنتن بر اساس مواد فوق ، می توانیم یک صفحه تخت بسازیم که می تواند پرتو را هدایت کرده و مستقیماً ماهواره را هدف قرار دهد.
هولمن گفت: "پنجاه درصد مواقع آنتن قابل هدایت فیزیکی ماهواره محور نیست و شما عملاً آفلاین هستید." "بنابراین ، یک آنتن فرا ماده می تواند به ویژه در زمینه دریایی مفید باشد ، زیرا ظرف از نظر فیزیکی کنترل می شود تا آن را به ماهواره هدایت کند ، زیرا کشتی اغلب تغییر مسیر می دهد و دائماً روی امواج تکان می خورد."
بیونیک
توسعه مواد جدید همچنین به سمت ایجاد سیستم های چند منظوره انعطاف پذیر با اشکال پیچیده حرکت می کند. در اینجا نقش مهمی توسط علم کاربردی در بکارگیری اصول سازماندهی ، ویژگیها ، عملکردها و ساختارهای طبیعت زنده در دستگاهها و سیستمهای فنی ایفا می شود. بیونیک (در ادبیات غربی بیومیمتیک) به فرد کمک می کند تا سیستمهای فنی اصلی و فرایندهای تکنولوژیکی را بر اساس ایده هایی که از طبیعت پیدا شده و وام گرفته شده است ، ایجاد کند.
مرکز تحقیقات زیردریایی نیروی دریایی ایالات متحده در حال آزمایش یک دستگاه جستجوی مین خودکار (APU) است که از اصول بیونیک استفاده می کند. تقلید از جنبش های زندگی دریایی تیغ 3 متر طول دارد و می تواند توسط دو نفر حمل شود.وسایل الکترونیکی آن کار چهار بال تکان دهنده و دو ملخ عقب را هماهنگ می کند. حرکات فلپ زدن حرکات برخی از حیوانات مانند پرندگان و لاک پشت ها را تقلید می کند. این به APU اجازه می دهد تا معلق بماند ، مانور دقیقی در سرعتهای پایین انجام دهد و به سرعتهای بالا برسد. این قابلیت مانور همچنین به ریش تراش اجازه می دهد تا به راحتی موقعیت خود را تغییر داده و در اطراف اجسام برای تصویربرداری سه بعدی شناور شود.
آژانس تحقیقات نیروی دریایی ایالات متحده بودجه ای برای توسعه نمونه اولیه Pliant Energy Systems برای شناور Velox به صورت اختیاری تأمین می کند ، که سیستم پروانه ها را با پره های چند پایدار ، غیر خطی و کاغذ مانند جایگزین می کند و حرکات موج دار شیب دار را ایجاد می کند. این دستگاه حرکات باله های پلیمری الکتریکی ، موج دار ، انعطاف پذیر با هندسه هذلولی مسطح را به حرکت ترجمه ای تبدیل می کند ، آزادانه در زیر آب حرکت می کند ، در امواج موج سواری ، در ماسه ، روی دریا و پوشش گیاهی زمینی ، روی سنگهای لغزنده یا یخ.
به گفته سخنگوی Pliant Energy Systems ، حرکت موج دار جلو به جلو از گرفتار شدن در پوشش گیاهی متراکم جلوگیری می کند ، زیرا هیچ قسمت چرخشی وجود ندارد ، در حالی که آسیب به گیاهان و رسوب را به حداقل می رساند. این هواپیمای کم سر و صدا که از باتری لیتیوم یونی استفاده می کند ، می تواند شناوری خود را برای حفظ موقعیت خود در زیر یخ افزایش دهد ، در حالی که می توان از راه دور آن را کنترل کرد. وظایف اصلی آن عبارتند از: ارتباطات ، شامل GPS ، WiFi ، رادیو یا کانال های ماهواره ای. اطلاعات و جمع آوری اطلاعات ؛ جستجو و نجات؛ و اسکن و شناسایی min.
توسعه فناوری نانو و ریزساختارها نیز در فناوری های بیونیک بسیار مهم است که الهام از آن به منظور شبیه سازی فرایندهای فیزیکی یا بهینه سازی تولید مواد جدید از طبیعت گرفته شده است.
آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده در حال توسعه یک سپر پلیمری شفاف است که دارای ساختار لایه ای شبیه به پوسته کیتینی سخت پوستان است ، اما از مواد پلاستیکی ساخته شده است. این به مواد اجازه می دهد تا در طیف گسترده ای از دما و بار مطابق شکل باقی بمانند ، که به شما امکان می دهد از آن برای محافظت از پرسنل ، سکوهای ثابت ، وسایل نقلیه و هواپیما استفاده کنید.
به گفته یاس سنگهرا ، سرپرست مواد و دستگاه های نوری در این آزمایشگاه ، حفاظ موجود در بازار معمولاً از سه نوع پلاستیک ساخته می شود و نمی تواند صددرصد در برابر گلوله 9 میلی متری شلیک شده از 1-2 متر و پرواز با سرعت بالا مقاومت کند. 335 متر بر ثانیه
زره شفاف ساخته شده توسط این آزمایشگاه باعث کاهش 40 درصدی جرم در عین حفظ یکپارچگی بالستیک و جذب 68 درصد بیشتر انرژی گلوله می شود. سنگرا توضیح داد که زره می تواند برای چندین کاربرد نظامی مانند خودروهای محافظت شده از مین ، وسایل نقلیه زرهی دوزیست ، وسایل نقلیه تامین کننده و پنجره های کابین خلبان هواپیما مناسب باشد.
به گفته Sanghera ، آزمایشگاه وی بر اساس پیشرفت های موجود قصد دارد یک زره شفاف سبک با ویژگی های چند ضربه ایجاد کند و وزن را بیش از 20 reduction کاهش دهد ، که در برابر گلوله های تفنگ کالیبر 7 ، 62x39 میلی متر محافظت می کند.
DARPA همچنین در حال توسعه زره Spinel شفاف با ویژگی های منحصر به فرد است. این ماده دارای ویژگی های چند ضربه ای عالی ، سختی بالا و مقاومت در برابر فرسایش ، افزایش مقاومت در برابر عوامل خارجی است. این اشعه مادون قرمز وسیع تر را منتقل می کند ، که باعث افزایش قابلیت های دید در شب (توانایی دیدن اجسام در پشت سطوح شیشه ای) می شود و همچنین نیمی از وزن شیشه های ضد گلوله سنتی را وزن می کند.
این فعالیت بخشی از برنامه DARPA's Atoms to Product (A2P) است که "فناوری ها و فرایندهای مورد نیاز برای جمع آوری ذرات در مقیاس نانو (نزدیک به اندازه اتمی) را در سیستم ها ، اجزا یا مواد حداقل در مقیاس میلی متر توسعه می دهد."
به گفته جان مین ، سرپرست برنامه A2P در دارپا ، در طول هشت سال گذشته ، آژانس با حفظ ویژگی های قدرت خود ، ضخامت زره شفاف پایه را از حدود 18 سانتی متر به 6 سانتی متر کاهش داده است. این شامل لایه های مختلف است ، "نه همه آنها سرامیکی و نه همه آنها پلاستیکی یا شیشه ای" ، که برای جلوگیری از ترک خوردگی به مواد پشتی چسبیده اند. "شما باید آن را به عنوان یک سیستم دفاعی در نظر بگیرید ، نه به عنوان یک قطعه یکپارچه از مواد."
شیشه اسپینل برای نصب بر روی نمونه های اولیه کامیون های FMTV ارتش آمریکا (خانواده وسایل نقلیه تاکتیکی متوسط) برای ارزیابی توسط مرکز تحقیقات زرهی تولید شده است.
تحت برنامه A2P ، دارپا به Voxtel ، م Instituteسسه نانومواد و میکروالکترونیک اورگان ، قرارداد 5.59 میلیون دلاری برای تحقیق در مورد فرآیندهای تولید از نانو تا کلان اعطا کرد. این پروژه بیونیک شامل توسعه یک چسب مصنوعی است که از قابلیت های مارمولک گکو تقلید می کند.
"در کف گکو ، چیزی شبیه موهای کوچک وجود دارد … حدود 100 میکرون طول ، که به شدت منشعب می شوند. در انتهای هر شاخه کوچک نانو صفحه کوچکی به اندازه 10 نانومتر قرار دارد. هنگام تماس با دیوار یا سقف ، این صفحات به گکو اجازه می دهند به دیوار یا سقف بچسبد."
مین گفت که تولید کنندگان هرگز نمی توانند این قابلیت ها را تکرار کنند زیرا نمی توانند نانوساختارهای شاخه ای ایجاد کنند.
"Voxtel فناوری های تولیدی را توسعه می دهد که این ساختار بیولوژیکی را تکرار کرده و این ویژگی های بیولوژیکی را به تصویر می کشد. این از نانولوله های کربنی به روشی واقعاً جدید استفاده می کند ، به شما این امکان را می دهد که ساختارهای سه بعدی پیچیده ایجاد کرده و از آنها به روشهای بسیار اصلی استفاده کنید ، نه لزوماً به عنوان ساختار ، بلکه به روشهای دیگر ، مبتکرانه تر."
Voxtel می خواهد تکنیک های پیشرفته تولید مواد افزودنی را توسعه دهد که "موادی را که خود به صورت بلوک های کامل مونتاژ شده و سپس در سیستم های پیچیده ناهمگن مونتاژ می شوند" تولید کند. این تکنیک ها بر اساس شبیه سازی کدهای ژنتیکی ساده و واکنشهای شیمیایی کلی موجود در طبیعت است که به مولکولها اجازه می دهد خود را از سطح اتمی به ساختارهای بزرگی تبدیل کنند که قادر به تامین انرژی خود هستند.
"ما می خواهیم یک چسب پیشرفته قابل استفاده مجدد بسازیم. ما می خواهیم یک ماده با ویژگی های چسب اپوکسی ، اما بدون یکبار مصرف و آلودگی سطحی به دست آوریم. "زیبایی یک ماده به سبک گکو این است که هیچ اثری باقی نمی گذارد و فوراً کار می کند."
سایر مواد پیشرفته که به سرعت در حال پیشرفت هستند شامل مواد فوق نازک مانند گرافن و نانولوله های کربنی است که دارای ویژگی های ساختاری ، حرارتی ، الکتریکی و نوری هستند که فضای جنگی امروز را متحول خواهد کرد.
گرافن
در حالی که نانولوله های کربنی پتانسیل خوبی برای کاربردها در سیستم های الکترونیکی و استتار و همچنین در زمینه زیست پزشکی دارند ، گرافن "جالب تر است زیرا حداقل روی کاغذ امکانات بیشتری را ارائه می دهد." آژانس (EOA).
گرافن یک نانومواد بسیار نازک است که از لایه ای از اتم های کربن به ضخامت یک اتم تشکیل شده است. گرافن سبک و بادوام دارای هدایت حرارتی و الکتریکی بالایی است. صنایع دفاعی امکان استفاده از گرافن را در برنامه هایی که مستلزم استحکام ، انعطاف پذیری و مقاومت آن در برابر درجه حرارت بالا هستند ، به دقت مطالعه می کند ، به عنوان مثال ، در ماموریت های رزمی که در شرایط شدید انجام می شود.
داکوینو گفت گرافن "حداقل از نظر تئوری ، ماده آینده است. دلیل اینکه بحث های بسیار جالبی در حال حاضر وجود دارد این است که پس از سالها تحقیق در بخش غیرنظامی ، مشخص شده است که در واقع سناریوهای جنگی را تغییر خواهد داد."
"برای ذکر چند مورد از امکانات: دستگاه های الکترونیکی انعطاف پذیر ، سیستم های قدرت ، حفاظت بالستیک ، استتار ، فیلترها / غشاها ، مواد اتلاف گرما ، برنامه های کاربردی زیست پزشکی و حسگرها. اینها در واقع اصلی ترین مسیرهای تکنولوژیکی هستند."
در دسامبر 2017 ، EAO یک مطالعه یک ساله را در مورد کاربردهای نظامی امیدوار کننده گرافن و تأثیر آن بر صنایع دفاعی اروپا آغاز کرد. این کار توسط بنیاد تحقیقات فنی و نوآوری اسپانیایی اداره می شد که دانشگاه کارتاژنا و شرکت انگلیسی Cambridge Nanomaterial Technology Ltd. در ماه مه 2018 ، یک سمینار از محققان و متخصصان در مورد گرافن برگزار شد ، جایی که نقشه راه استفاده از آن در بخش دفاعی مشخص شد.
به گفته EOA ، "در بین موادی که می توانند در دهه آینده انقلابی در توانایی های دفاعی ایجاد کنند ، گرافن در لیست بالا قرار دارد. سبک ، انعطاف پذیر ، 200 برابر قوی تر از فولاد ، و هدایت الکتریکی آن باورنکردنی است (بهتر از سیلیکون) ، و همچنین رسانایی گرمایی آن."
EOA همچنین خاطرنشان کرد که گرافن دارای ویژگی های قابل توجهی در زمینه "مدیریت امضا" است. یعنی می توان از آن برای تولید "پوشش های جاذب رادیو ، که خودروهای نظامی ، هواپیماها ، زیردریایی ها و کشتی های سطحی را به اجسام تقریباً غیرقابل تشخیص تبدیل می کند" استفاده کرد. همه اینها گرافن را به یک ماده فوق العاده جذاب نه تنها برای صنایع غیرنظامی ، بلکه برای کاربردهای نظامی ، زمینی ، هوایی و دریایی تبدیل می کند."
به همین منظور ، ارتش آمریکا در حال استفاده از گرافن برای وسایل نقلیه و لباس های محافظ است. به گفته مهندس امیل سندوز روزادو از آزمایشگاه تحقیقات نظامی ارتش آمریکا (ARL) ، این ماده دارای خواص مکانیکی عالی است ، یک لایه اتمی گرافن 10 برابر سفت تر و بیش از 30 برابر قوی تر از همان لایه فیبر بالستیک تجاری است. سقف گرافن بسیار زیاد است. این یکی از دلایلی است که چندین گروه کاری در ARL به آن علاقه نشان داده اند ، زیرا ویژگی های طراحی آن از نظر رزرو بسیار امیدوار کننده است.
با این حال ، مشکلات بسیار بزرگی نیز وجود دارد. یکی از آنها مقیاس بندی مواد است. ارتش به مواد محافظتی نیاز دارد که می تواند تانک ها ، خودروها و سربازان را بپوشاند. "ما خیلی بیشتر نیاز داریم. به طور کلی ، ما در مورد یک میلیون یا بیشتر قشر صحبت می کنیم که در حال حاضر به آن نیاز داریم."
سندوز-روسادو گفت که گرافن را می توان به یک یا دو روش تولید کرد ، یا از طریق لایه برداری که گرافیت با کیفیت بالا به لایه های اتمی جداگانه تقسیم می شود ، یا با رشد یک لایه اتمی گرافن روی فویل مس. این فرآیند به خوبی توسط آزمایشگاه های تولید کننده گرافن با کیفیت بالا ایجاد شده است. "این کاملاً کامل نیست ، اما تقریباً به آن نزدیک است. با این حال ، امروز وقت آن است که در مورد بیش از یک لایه اتمی صحبت کنیم ، ما به یک محصول کامل نیاز داریم. " در نتیجه ، اخیراً برنامه ای برای توسعه فرایندهای تولید مستمر گرافن در مقیاس صنعتی راه اندازی شده است.
داکوینو با اشاره به اینکه توصیف رسمی ویژگی های مواد پیشرفته جدید ، استانداردسازی فرآیندهای دقیق برای ایجاد مواد جدید ، باید هشدار دهد: "چه نانولوله های کربنی باشد یا گرافن ، شما باید شرایط خاصی را که باید رعایت شود ، در نظر بگیرید." تکرارپذیری این فرایندها ، قابلیت تولید کل زنجیره (از تحقیقات اولیه تا تولید نمونه ها و نمونه های اولیه) هنگام استفاده از مواد پیشرفته مانند گرافن و نانولوله های کربنی در سکوهای نظامی به مطالعه و توجیه دقیق نیاز دارد.
"این فقط یک تحقیق نیست ، زیرا به هر حال ، شما باید مطمئن باشید که یک ماده خاص به طور رسمی توصیف شده است و سپس باید مطمئن باشید که می تواند در یک فرایند خاص تولید شود.این کار چندان آسان نیست ، زیرا فرایند تولید می تواند تغییر کند ، کیفیت محصول تولید شده بسته به فرآیند متفاوت است ، بنابراین این فرایند باید چندین بار تکرار شود."
به گفته Sandoz-Rosado ، ARL با تولیدکنندگان گرافن برای ارزیابی کیفیت محصول و مقیاس پذیری آن همکاری کرد. اگرچه هنوز مشخص نیست که آیا فرآیندهای پیوسته که در ابتدای شکل گیری هستند ، دارای مدل تجاری ، ظرفیت مناسب هستند و آیا می توانند کیفیت لازم را ارائه دهند.
داکوینو خاطرنشان کرد: پیشرفت در مدل سازی رایانه ای و محاسبات کوانتومی می تواند تحقیقات و توسعه را تسریع کرده و همچنین روش هایی را برای تولید مواد پیشرفته در آینده نزدیک توسعه دهد. "با طراحی رایانه ای و مدل سازی مواد ، می توان بسیاری از چیزها را مدل سازی کرد: ویژگی های مواد و حتی فرایندهای تولید را می توان مدل سازی کرد. شما حتی می توانید واقعیت مجازی ایجاد کنید ، جایی که اساساً می توانید مراحل مختلف ایجاد یک ماده را بررسی کنید."
داکوینو همچنین گفت که مدل سازی کامپیوتری پیشرفته و تکنیک های واقعیت مجازی با ایجاد "یک سیستم یکپارچه که در آن می توانید یک ماده خاص را شبیه سازی کرده و ببینید آیا می توان از آن در محیط خاصی استفاده کرد." محاسبات کوانتومی می تواند وضعیت امور را در اینجا به طور اساسی تغییر دهد.
"در آینده ، من علاقه بیشتری به روشهای جدید تولید ، روشهای جدید برای ایجاد مواد جدید و فرایندهای جدید تولید از طریق شبیه سازی رایانه می بینم ، زیرا قدرت محاسبات عظیمی تنها با استفاده از رایانه های کوانتومی به دست می آید."
به گفته داکوینو ، برخی از کاربردهای گرافن از نظر فناوری پیشرفته تر هستند ، در حالی که برخی دیگر کمتر. به عنوان مثال ، کامپوزیت های سرامیکی مبتنی بر ماتریس را می توان با ادغام صفحات گرافن که مواد را تقویت کرده و مقاومت مکانیکی آن را کاهش می دهند و وزن آن را کاهش می دهند ، بهبود بخشید. داکوینو ادامه داد: "اگر ما به عنوان مثال در مورد کامپوزیت ها صحبت می کنیم ، یا به طور کلی ، در مورد موادی که با افزودن گرافن تقویت شده اند ، پس اگر نه فردا ، به مواد واقعی و فرآیندهای واقعی تولید انبوه آنها دست خواهیم یافت." اما شاید در پنج سال آینده ".
"به همین دلیل است که گرافن برای سیستم های حفاظتی بالستیک بسیار جالب است. نه به این دلیل که گرافن می تواند به عنوان زره استفاده شود. اما اگر از گرافن در زره خود به عنوان یک ماده تقویت کننده استفاده می کنید ، می توانید آن را حتی از کولار قوی تر کنید."
مناطق اولویت دار ، به عنوان مثال ، سیستم ها و حسگرهای خودگردان ، و همچنین مناطق نظامی پرخطر ، مانند زیر آب ، فضا و سایبرنتیک ، بیشتر از همه به مواد پیشرفته جدید و رابط فناوری نانو و میکرو فناوری با بیوتکنولوژی ، "مخفی کاری" بستگی دارد. مواد ، مواد واکنشی و سیستم های تولید و ذخیره انرژی.
فرا مواد و فناوری نانو مانند گرافن و نانولوله های کربنی امروزه در حال توسعه سریع هستند. در این فناوری های جدید ، ارتش به دنبال فرصت های جدید است ، کاربردها و موانع احتمالی آنها را بررسی می کند ، زیرا مجبور هستند بین نیازهای میدان نبرد مدرن و اهداف تحقیقاتی بلند مدت تعادل ایجاد کنند.
