Facebook |  ВКонтакте | Город Алматы 
Выберите город
А
  • Актау
  • Актобе
  • Алматы
  • Аральск
  • Аркалык
  • Астана
  • Атбасар
  • Атырау
Б
  • Байконыр
Ж
  • Жезказган
  • Житикара
З
  • Зыряновск
К
  • Капчагай
  • Караганда
  • Кокшетау
  • Костанай
  • Кызылорда
Л
  • Лисаковск
П
  • Павлодар
  • Петропавловск
Р
  • Риддер
С
  • Семей
Т
  • Талдыкорган
  • Тараз
  • Темиртау
  • Туркестан
У
  • Урал
  • Уральск
  • Усть-Каменогорск
Ф
  • Форт Шевченко
Ч
  • Чимбулак
Ш
  • Шымкент
Щ
  • Щучинск
Э
  • Экибастуз

Наноплащ, наношина и другие солдатские нанотехнологии

Дата: 22 февраля 2011 в 17:50

Наноплащ, наношина и другие солдатские нанотехнологии

Американские ученые работают над созданием «обмундирования будущего» — сверхлегкого «комбинезона», не только обеспечивающего защиту от влаги, пуль и взрывов, но и контролирующего состояние здоровья солдата и помогающего ориентироваться на местности. Работы в этом направлении ведет Институт солдатских нанотехнологий при МИТ.

При Массачусетском технологическом институте – одном из ведущих научно-исследовательских университетов мира – с 2002 года функционирует Институт солдатских нанотехнологий (The Institute for Soldier Nanotechnologies, ISN). Он был организован в рамках пятилетнего контракта МИТ и научно-исследовательского управления вооруженных сил США (сумма контракта — $50 млн). Проект был признан успешным, и контракт был продлен еще на пять лет. Цель работы института – развитие и внедрение нанотехнологий в обеспечение армии, чтобы, в конечном итоге, кардинально снизить число жертв среди солдат при ведении военных действий. Конечная цель –

создание «армии XXI века», снабженной высокотехнологичным снаряжением, совмещающем в себе высокую функциональность, легкий вес и комфортность в использовании: некий пуленепробиваемый комбинезон, при этом, толщиной комбинезона из спандекса, способных отслеживать состояние здоровья, облегчать боль при повреждениям и мгновенно реагировать на действие химических и биологических реагентов.

Сейчас эта картина выглядит фантастической, но в долгосрочной перспективе использование нанотехнологий может приблизить ее к реальности. Такое оборудование смогло бы защитить солдат как от вражеского оружия, так и от угроз окружающей среды, а также вовремя диагностировать естественные болезни.

Нанотехнологии, считают специалисты института, самый верный подход к созданию «обмундирования будущего». С одной стороны, в самой их идеи заложена концепция миниатюризации оборудования, ключевого аспекта для снижения его веса. Уже сегодня, например, большой радиопередатчик, который нужно носить через плечо на ремне, уступает место «бирке» размером с пуговицу на воротнике. Традиционный непромокаемый плащ-палатка может быть заменен сверхтонким перманентным покрытием, которое можно нанести не только на одежду, но и на все вещи солдата. Кроме того, наномир живет по физическим законам, отличным от Ньютоновских принципов макромира, поэтому потенциально в его условиях могут быть разработаны материалы и устройства с очень необычными свойствами.

Институт ведет исследования в пяти направлениях:

создание сверхлегких многофункциональных нановолокон и наноматериалов, медобеспечение в обмундировании, защита от взрывов, разработка методов защиты от химического и биологического оружия, а также интеграция наносистем в единую систему защиты.

В рамках первого направления ученые пытаются модифицировать поверхность обычных текстильных материалов с помощью нанослоев с заданными свойствами. Практически не увеличивая вес ткани, такие слои могут придать ей устойчивость перед угрозами агрессивной внешней среды. Кроме того, исследователи пытаются внедрять в поверхности так называемые квантовые точки – наноразмерные частицы полупроводников, свойства которых зависят от из размера, состава и морфологии. Их использование открывает возможности к созданию сверхлегких детекторов света, светоизлучателей и устройств хранения информации. Интегрированные в одежду солдата и связанные в единую систему, эти устройства могут помочь ему лучше ориентироваться в незнакомой среде. Кроме того, квантовые точки как сенсоры, распознающие состав среды: это важно для контроля состояния солдата, а также обнаружения химического и биологического оружия. Аналогичные цели преследует исследование возможностей модификации и интеграции углеродных нанотрубок, а также создание мультифункциональных наноматериалов с заданными свойствами.

Второе направление – интегрирование в обмундирование устройств, постоянно контролирующих состояние здоровья солдата, а также усовершенствование методов полевой медицины. В частности, этому могут помочь

полимерные материалы с переменной гибкостью, которые в нужный момент могут стать шиной при переломах или ограничителем движения при повреждениях головы или шеи.

Дальнейшее развитие этих технологий – развитие методов оперативной диагностики опасных для жизни состояний и создание автоматической системы лечения – нанесения лекарственных препаратов на раны. Для этого разрабатываются волокна, содержащие бактерицидные и противовоспалительные вещества, которые они могут выделять при необходимости максимально оперативно и в условиях боя. Дальнейшие усовершенствования – внедрение тонких пленок белков, стимулирующих рост и заживление тканей. Методы разработки таких средств – объединение биоинформатики, генной инженерии, дизайна наноструктурированных материалов, синтез полимеров. Кроме того, проект включает в себя усовершенствование методов посттравматического восстановления солдат, в частности нанодоставку лекарств в мозг перенесшего черепно-мозговую травму. О перспективах использования наночастиц для доставки лекарств в мозг человека при травмах рассказывал в своей лекции на «Газете.Ru» директор центра доставки лекарств и наномедицины Университета Небраски Александр Кабанов.

Учитывая высокую смертность от взрывов, характерную для современных войн, институт ведет исследования воздействия взрывов и осколочных ранений на мозг человека и другие ткани, а также разработку материалов, способных защитить организм от его опасных последствий – сверхлегких высокопрочных полимеров. Кроме того, институт совершенствует методы детектирования опасных химических и биологических агентов в окружающей среде, а также методы защиты организма от их воздействия. Об успехах ученых ISN в этой области свидетельствует статья, опубликованная недавно в Proceedings of the National Academy of Sciences. Специальное подразделение развивает возможности создания мультифункциональных материалов и устройств, совмещающих в себе все описанные выше важные свойства – от оптофизических до медицинских.

По сообщению сайта Газета.ru