تم التنبؤ بإمكانية تكوين مادة بزاوية انكسار سالبة في عام 1967 من قبل الفيزيائي السوفيتي فيكتور فيسيلاجو ، ولكن الآن فقط ظهرت العينات الأولى من الهياكل الحقيقية مع مثل هذه الخصائص. نظرًا لزاوية الانكسار السالبة ، تنحني أشعة الضوء حول الجسم ، مما يجعله غير مرئي. وهكذا يلاحظ المراقب فقط ما يحدث خلف ظهر الشخص الذي يرتدي العباءة "الرائعة".
للحصول على ميزة في ساحة المعركة ، تتجه القوات العسكرية الحديثة إلى القدرات التخريبية المحتملة مثل الدروع الواقية للبدن المتطورة ودرع المركبات وتكنولوجيا النانو. التمويه المبتكر والأجهزة الكهربائية الجديدة والمراكم الفائقة والحماية "الذكية" أو التفاعلية للمنصات والأفراد. أصبحت الأنظمة العسكرية أكثر تعقيدًا ، ويجري تطوير وتصنيع مواد جديدة متعددة الوظائف وذات استخدام مزدوج ، ويتم تصغير الإلكترونيات شديدة التحمل والمرنة على قدم وساق.
ومن الأمثلة على ذلك المواد الواعدة للشفاء الذاتي ، والمواد المركبة المتقدمة ، والسيراميك الوظيفي ، والمواد الكهربية ، ومواد "الحماية الإلكترونية" التي تتفاعل مع التداخل الكهرومغناطيسي. من المتوقع أن يصبحوا العمود الفقري للتقنيات التخريبية التي ستغير بشكل لا رجعة فيه ساحة المعركة وطبيعة الأعمال العدائية في المستقبل.
تولد المواد المتقدمة من الجيل التالي ، مثل المواد الفوقية والجرافين والأنابيب النانوية الكربونية ، اهتمامًا واستثمارًا كبيرًا لأنها تتمتع بخصائص ووظائف غير موجودة في الطبيعة ومناسبة للتطبيقات والمهام الدفاعية التي يتم إجراؤها في المساحات المتطرفة أو المعادية. تستخدم تقنية النانو مواد نانومترية (10-9) من أجل التمكن من تعديل الهياكل على المستويين الذري والجزيئي وإنشاء أنسجة أو أجهزة أو أنظمة مختلفة. تعد هذه المواد مجالًا واعدًا للغاية ويمكن أن يكون لها في المستقبل تأثير خطير على الفعالية القتالية.
المواد الخارقة
قبل المتابعة ، دعنا نحدد المواد الخارقة. المادة الفوقية هي مادة مركبة ، لا يتم تحديد خصائصها من خلال خصائص العناصر المكونة لها بقدر ما يتم تحديدها من خلال هيكل دوري تم إنشاؤه بشكل مصطنع. وهي عبارة عن وسائط مُشكَّلة بشكل مصطنع وذات هيكل خاص لها خصائص كهرومغناطيسية أو صوتية يصعب تحقيقها تقنيًا أو لا توجد في الطبيعة.
دخلت شركة Kymeta Corporation ، وهي شركة تابعة لشركة Intel الفكرية Ventures ، سوق الدفاع في عام 2016 باستخدام هوائي mTenna metamaterial. وفقًا لمدير الشركة Nathan Kundz ، يزن هوائي محمول على شكل هوائي جهاز إرسال واستقبال حوالي 18 كجم ويستهلك 10 واط. معدات هوائيات المواد الخارقة بحجم كتاب أو نتبووك ، ولا تحتوي على أجزاء متحركة ، ويتم تصنيعها بنفس طريقة تصنيع شاشات LCD أو شاشات الهواتف الذكية باستخدام تقنية TFT.
تتكون المواد الخارقة من بنى دقيقة ذات أطوال موجية فرعية ، أي هياكل تكون أبعادها أقل من الطول الموجي للإشعاع الذي يجب أن تتحكم فيه.يمكن تصنيع هذه الهياكل من مواد غير مغناطيسية مثل النحاس وحفرها على ركيزة من الألياف الزجاجية ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
يمكن إنشاء المواد الخارقة للتفاعل مع المكونات الرئيسية للموجات الكهرومغناطيسية - ثابت العزل والنفاذية المغناطيسية. ووفقًا لبابلوس هولمان ، المخترع في شركة إنتيليكريتش فينتشرز ، فإن الهوائيات التي تم إنشاؤها باستخدام تقنية المواد الفوقية يمكن أن تحل في النهاية محل الأبراج الخلوية وخطوط الهاتف الأرضية والكابلات المحورية وكابلات الألياف البصرية.
يتم ضبط الهوائيات التقليدية لاعتراض الطاقة التي يتم التحكم فيها ذات الطول الموجي المحدد ، والتي تثير الإلكترونات في الهوائي لتوليد تيارات كهربائية. في المقابل ، يمكن تفسير هذه الإشارات المشفرة على أنها معلومات.
تعتبر أنظمة الهوائي الحديثة مرهقة لأن الترددات المختلفة تتطلب نوعًا مختلفًا من الهوائي. في حالة الهوائيات المصنوعة من المواد الخارقة ، تسمح لك الطبقة السطحية بتغيير اتجاه انحناء الموجات الكهرومغناطيسية. تُظهر المواد الخارقة نفاذية مغناطيسية سلبية وعازلة سلبية وبالتالي لها معامل انكسار سلبي. يحدد معامل الانكسار السلبي هذا ، غير الموجود في أي مادة طبيعية ، التغير في الموجات الكهرومغناطيسية عند عبور حدود وسيطين مختلفين. وبالتالي ، يمكن ضبط مستقبل هوائي المادة الفوقية إلكترونيًا لاستقبال ترددات مختلفة ، مما يجعل من الممكن للمطورين تحقيق النطاق العريض وتقليل حجم عناصر الهوائي.
يتم تجميع المواد الفوقية الموجودة داخل هذه الهوائيات في مصفوفة مسطحة من الخلايا الفردية المكتظة بكثافة (تشبه إلى حد كبير وضع البكسل على شاشة التلفزيون) مع مصفوفة مسطحة أخرى من أدلة الموجات المستطيلة المتوازية ، بالإضافة إلى وحدة تتحكم في انبعاث الموجة من خلال البرنامج ويسمح للهوائي بتحديد اتجاه الإشعاع.
أوضح هولمان أن أسهل طريقة لفهم مزايا هوائيات المواد الخارقة هي إلقاء نظرة فاحصة على الفتحات المادية للهوائي وموثوقية اتصالات الإنترنت على السفن والطائرات والطائرات بدون طيار والأنظمة المتحركة الأخرى.
وتابع هولمان: كل قمر صناعي جديد للاتصالات يتم إطلاقه في مدار هذه الأيام ، لديه قدرة أكبر من قدرة كوكبة الأقمار الصناعية قبل بضع سنوات فقط. لدينا إمكانات هائلة للاتصالات اللاسلكية في هذه الشبكات الفضائية ، لكن الطريقة الوحيدة للتواصل معها هي أخذ طبق القمر الصناعي ، وهو كبير وثقيل ومكلف في التركيب والصيانة. باستخدام هوائي يعتمد على المواد الخارقة ، يمكننا صنع لوحة مسطحة يمكنها توجيه الحزمة وتوجيهها مباشرة إلى القمر الصناعي.
قال هولمان: "خمسون بالمائة من الوقت لا يكون الهوائي القابل للتوجيه المادي موجهًا عبر الأقمار الصناعية وأنت غير متصل فعليًا". "لذلك ، يمكن أن يكون هوائي المادة الفوقية مفيدًا بشكل خاص في السياق البحري ، لأن الطبق يتم التحكم فيه فعليًا لتوجيهه إلى القمر الصناعي ، نظرًا لأن السفينة غالبًا ما تغير مسارها وتتأرجح باستمرار على الأمواج."
الكترونيات
يتجه تطوير مواد جديدة أيضًا نحو إنشاء أنظمة مرنة متعددة الوظائف ذات أشكال معقدة. هنا يلعب العلم التطبيقي دورًا مهمًا في تطبيق مبادئ التنظيم والخصائص والوظائف وهياكل الطبيعة الحية في الأجهزة والأنظمة التقنية. تساعد البيونيكس (في الأدب الغربي الحيوي) الشخص على إنشاء أنظمة تقنية أصلية وعمليات تكنولوجية تعتمد على الأفكار الموجودة والمستعارة من الطبيعة.
يقوم مركز أبحاث حرب الغواصات التابع للبحرية الأمريكية باختبار جهاز مستقل للبحث عن الألغام (APU) يستخدم مبادئ الكترونية. تقليد حركات الحياة البحرية. يبلغ طول ماكينة الحلاقة 3 أمتار ويمكن حملها بواسطة شخصين.تعمل أجهزتها الإلكترونية على تنسيق عمل أربعة أجنحة مرفرفة واثنين من المراوح الخلفية. حركات الرفرفة تحاكي حركات بعض الحيوانات كالطيور والسلاحف. يسمح ذلك لوحدة APU بالمرور ، وإجراء مناورات دقيقة بسرعات منخفضة والوصول إلى سرعات عالية. تتيح إمكانية المناورة هذه أيضًا لـ Razor تغيير موضعها بسهولة والطفو حول الكائنات للتصوير ثلاثي الأبعاد.
تمول وكالة أبحاث البحرية الأمريكية تطوير شركة Pliant Energy Systems لنموذج أولي لغواصة Velox ذاتية التحكم اختياريًا ، والتي تحل محل المراوح بنظام من الزعانف متعددة الطبقات وغير الخطية والشبيهة بالورق والتي تولد حركات متموجة متكررة تشبه المنحدرات. يحول الجهاز حركات الزعانف البوليمرية النشطة كهربيًا والمموجة والمرنة ذات الهندسة الزائدية المستوية إلى حركة انتقالية ، تتحرك بحرية تحت الماء ، في أمواج الأمواج ، في الرمال ، فوق البحر والنباتات الأرضية ، على الصخور الزلقة أو الجليد.
وفقًا لمتحدث باسم Pliant Energy Systems ، تمنع الحركة الأمامية المتموجة التشابك في الغطاء النباتي الكثيف ، حيث لا توجد أجزاء دوارة ، مع تقليل الأضرار التي تلحق بالنباتات والرواسب. يمكن للمركبة منخفضة الضوضاء ، التي تعمل ببطارية ليثيوم أيون ، تحسين طفوها للحفاظ على موقعها تحت الجليد ، بينما يمكن التحكم فيها عن بُعد. مهامها الرئيسية هي: الاتصالات ، بما في ذلك GPS ، WiFi ، الراديو أو القنوات الفضائية. جمع الاستخبارات والمعلومات ؛ البحث و الإنقاذ؛ والمسح وتحديد دقيقة.
يعد تطوير تقنية النانو والبنى الدقيقة أيضًا مهمًا جدًا في التقنيات الإلكترونية ، والتي يتم استلهامها من الطبيعة لمحاكاة العمليات الفيزيائية أو تحسين إنتاج مواد جديدة.
يعمل مختبر أبحاث البحرية الأمريكية على تطوير درع بوليمر شفاف له بنية مجهرية ذات طبقات تشبه القشرة الكيتينية للقشريات ، ولكنها مصنوعة من مواد بلاستيكية. يسمح هذا للمادة بالبقاء مطابقة على نطاق واسع من درجات الحرارة والأحمال ، مما يسمح باستخدامها لحماية الأفراد والمنصات الثابتة والمركبات والطائرات.
وفقًا لما قاله ياس سانجيرا ، رئيس المواد والأجهزة البصرية في هذا المختبر ، فإن الحماية المتوفرة في السوق عادة ما تكون مصنوعة من ثلاثة أنواع من البلاستيك ولا يمكن أن تتحمل مائة بالمائة رصاصة 9 ملم تم إطلاقها من متر إلى مترين وتطير من السرعة. 335 م / ث.
يسمح الدرع الشفاف الذي طوره هذا المختبر بتخفيض الكتلة بنسبة 40٪ مع الحفاظ على السلامة الباليستية ويمتص طاقة رصاصة أكثر بنسبة 68٪. وأوضح سانجيرا أن الدرع يمكن أن يكون مثالياً للعديد من التطبيقات العسكرية ، مثل المركبات المحمية من الألغام والمركبات المدرعة البرمائية ومركبات الإمداد ونوافذ قمرة القيادة للطائرات.
وفقًا لـ Sanghera ، يعتزم مختبره ، بناءً على التطورات الحالية ، إنشاء درع شفاف خفيف متوافق مع خصائص متعددة الصدمات وتحقيق تخفيض في الوزن بأكثر من 20٪ ، مما سيوفر الحماية من طلقات البنادق من عيار 7 ، 62 × 39 ملم.
تقوم داربا أيضًا بتطوير درع الإسبنيل الشفاف بخصائص فريدة. تتميز هذه المادة بخصائص ممتازة متعددة الصدمات ، وصلابة عالية ومقاومة للتآكل ، ومقاومة متزايدة للعوامل الخارجية ؛ ينقل الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة المتوسطة الأوسع ، مما يزيد من قدرات أجهزة الرؤية الليلية (القدرة على رؤية الأشياء خلف الأسطح الزجاجية) ، ويزن أيضًا نصف وزن الزجاج التقليدي المضاد للرصاص.
هذا النشاط هو جزء من برنامج DARPA's Atoms to Product (A2P) ، والذي "يطور التقنيات والعمليات المطلوبة لتجميع الجسيمات النانوية (القريبة من الأحجام الذرية) في أنظمة أو مكونات أو مواد على الأقل بمقياس ملليمتر."
على مدى السنوات الثماني الماضية ، حققت الوكالة انخفاضًا في سمك الدرع الشفاف الأساسي من حوالي 18 سم إلى 6 سم ، مع الحفاظ على خصائص قوتها ، وفقًا لرئيس برنامج A2P في داربا ، جون مين. ويتكون من عدة طبقات مختلفة ، "ليست جميعها من السيراميك وليست كلها من البلاستيك أو الزجاج" ، والتي يتم لصقها بمادة الدعم لمنع التشقق. "يجب أن تفكر في الأمر على أنه نظام دفاع ، وليس كقطعة مادية متجانسة".
تم تصنيع زجاج الإسبنيل للتثبيت على نماذج أولية لشاحنات الجيش الأمريكي FMTV (عائلة المركبات التكتيكية المتوسطة) لتقييمها من قبل مركز الأبحاث المدرعة.
في إطار برنامج A2P ، منحت DARPA شركة Voxtel ، وهو معهد أوريغون للمواد النانوية والإلكترونيات الدقيقة ، عقدًا بقيمة 5.59 مليون دولار لبحث عمليات التصنيع التي تتراوح من النانو إلى الماكرو. يتضمن هذا المشروع الإلكتروني تطوير مادة لاصقة اصطناعية تحاكي قدرات سحلية أبو بريص.
"على باطن الوزغة ، هناك شيء مثل الشعر الصغير … طوله حوالي 100 ميكرون ، والذي يتفرع بعنف. في نهاية كل فرع صغير توجد صفيحة نانوية صغيرة بحجم 10 نانومتر. عند ملامستها للحائط أو السقف ، تسمح هذه الألواح للأبراص بالالتصاق بالحائط أو بالسقف ".
قال مين إن المصنّعين لا يمكنهم أبدًا تكرار هذه القدرات لأنهم لا يستطيعون إنشاء بنى نانوية متفرعة.
تطور Voxtel تقنيات الإنتاج التي تكرر هذه البنية البيولوجية وتلتقط هذه الصفات البيولوجية. إنها تستخدم الأنابيب النانوية الكربونية بطريقة جديدة حقًا ، فهي تتيح لك إنشاء هياكل ثلاثية الأبعاد معقدة واستخدامها بطرق أصلية جدًا ، ليس بالضرورة كتراكيب ، ولكن بطرق أخرى أكثر إبداعًا."
تريد Voxtel تطوير تقنيات تصنيع مضافة متقدمة من شأنها أن تنتج "مواد يتم تجميعها في حد ذاتها في كتل وظيفية كاملة ، ثم يتم تجميعها في أنظمة معقدة غير متجانسة." ستعتمد هذه التقنيات على محاكاة الشفرات الجينية البسيطة والتفاعلات الكيميائية العامة الموجودة في الطبيعة ، والتي تسمح للجزيئات بالتجمع الذاتي من المستوى الذري إلى هياكل كبيرة قادرة على إمداد نفسها بالطاقة.
"نريد تطوير مادة لاصقة متطورة قابلة لإعادة الاستخدام. نود الحصول على مادة بخصائص مادة لاصقة إيبوكسية ، ولكن بدون إمكانية التخلص منها وتلوث سطحها ، - قال ماين. "جمال المواد التي تشبه الوزغة هو أنها لا تترك أي بقايا وتعمل على الفور."
تشمل المواد المتقدمة الأخرى التي تتقدم بسرعة مواد فائقة الرقة مثل الجرافين والأنابيب النانوية الكربونية ، والتي لها خصائص هيكلية وحرارية وكهربائية وبصرية ستحدث ثورة في مساحة القتال الحالية.
الجرافين
في حين أن الأنابيب النانوية الكربونية لديها إمكانات جيدة للتطبيقات في الأنظمة الإلكترونية وأنظمة التمويه ، وكذلك في مجال الطب الحيوي ، فإن الجرافين "أكثر إثارة للاهتمام لأنه يوفر ، على الأقل على الورق ، المزيد من الاحتمالات" ، كما قال جوزيبي داكفينو ، المتحدث باسم الدفاع الأوروبي وكالة (EOA).
الجرافين مادة نانوية بالغة الرقة تتكون من طبقة من ذرات الكربون بسمك ذرة واحدة. يتميز الجرافين الخفيف الوزن والمتين بسجل عالي في التوصيل الحراري والكهربائي. تدرس صناعة الدفاع بعناية إمكانية استخدام الجرافين في التطبيقات التي تتطلب قوتها ومرونتها ومقاومتها لدرجات الحرارة المرتفعة ، على سبيل المثال ، في المهام القتالية التي يتم إجراؤها في ظروف قاسية.
قال داكفينو إن الجرافين "هو ، من الناحية النظرية على الأقل ، مادة المستقبل. السبب في وجود الكثير من الجدل المثير للاهتمام الآن هو أنه بعد سنوات عديدة من البحث في القطاع المدني ، أصبح من الواضح أنه سيغير سيناريوهات القتال بالفعل ".
"لسرد عدد قليل فقط من الاحتمالات: الإلكترونيات المرنة ، وأنظمة الطاقة ، والحماية الباليستية ، والتمويه ، والمرشحات / الأغشية ، ومواد تبديد الحرارة العالية ، والتطبيقات الطبية الحيوية وأجهزة الاستشعار. هذه ، في الواقع ، هي الاتجاهات التكنولوجية الرئيسية ".
في ديسمبر 2017 ، بدأ EAO دراسة لمدة عام للتطبيقات العسكرية الواعدة المحتملة للجرافين وتأثيره على صناعة الدفاع الأوروبية. ترأس هذا العمل المؤسسة الإسبانية للبحث التقني والابتكار ، والتي تعاونت معها جامعة قرطاجنة والشركة البريطانية Cambridge Nanomaterial Technology Ltd. في مايو 2018 ، عُقدت ندوة للباحثين والخبراء في الجرافين ، حيث تم تحديد خارطة طريق لاستخدامه في قطاع الدفاع.
وفقًا لـ EOA ، "من بين المواد التي لديها القدرة على إحداث ثورة في القدرات الدفاعية في العقد المقبل ، يحتل الجرافين مكانة عالية في القائمة. خفيف الوزن ، مرن ، أقوى 200 مرة من الفولاذ ، ووصليته الكهربائية لا تصدق (أفضل من السيليكون) ، كما هو الحال بالنسبة للتوصيل الحراري."
كما أشار EOA إلى أن للجرافين خصائص رائعة في مجال "إدارة التوقيع". وهذا يعني أنه يمكن استخدامه لإنتاج "طلاءات ماصة للراديو ، والتي ستحول المركبات العسكرية والطائرات والغواصات والسفن السطحية إلى أشياء لا يمكن اكتشافها تقريبًا". كل هذا يجعل الجرافين مادة جذابة للغاية ، ليس فقط للصناعة المدنية ، ولكن أيضًا للتطبيقات العسكرية ، البرية والجوية والبحرية."
تحقيقا لهذه الغاية ، يدرس الجيش الأمريكي استخدام الجرافين للمركبات والملابس الواقية. وفقًا للمهندس Emil Sandoz-Rosado من مختبر الأبحاث العسكرية بالجيش الأمريكي (ARL) ، فإن هذه المادة لها خصائص ميكانيكية ممتازة ، وطبقة ذرية واحدة من الجرافين أقوى بعشر مرات وأكثر من 30 مرة من نفس الطبقة من الألياف الباليستية التجارية. سقف الجرافين مرتفع للغاية. هذا هو أحد الأسباب التي جعلت العديد من مجموعات العمل في ARL قد أبدت اهتمامًا بها ، لأن خصائص تصميمها واعدة جدًا من حيث الحجز.
ومع ذلك ، هناك أيضًا صعوبات كبيرة جدًا. واحد منهم هو تحجيم المواد. يحتاج الجيش إلى مواد وقائية يمكن أن تغطي الدبابات والمركبات والجنود. "نحن بحاجة إلى المزيد. بشكل عام ، نحن نتحدث عن مليون أو أكثر من الطبقات التي نحتاجها في الوقت الحالي ".
قال ساندوز روسادو إنه يمكن إنتاج الجرافين بطريقة أو طريقتين ، إما من خلال عملية التقشير حيث يتم فصل الجرافيت عالي الجودة إلى طبقات ذرية منفصلة ، أو عن طريق تنمية طبقة ذرية واحدة من الجرافين على رقائق النحاس. تم تأسيس هذه العملية بشكل جيد من قبل المعامل التي تنتج الجرافين عالي الجودة. "إنها ليست مثالية تمامًا ، لكنها قريبة جدًا منها. ومع ذلك ، حان الوقت اليوم للحديث عن أكثر من طبقة ذرية ، فنحن بحاجة إلى منتج كامل ". نتيجة لذلك ، تم إطلاق برنامج مؤخرًا لتطوير عمليات إنتاج الجرافين المستمرة على نطاق صناعي.
حذر داكفينو من أنه "سواء كانت أنابيب الكربون النانوية أو الجرافين ، يجب أن تأخذ في الاعتبار المتطلبات المحددة التي يجب الوفاء بها" ، مشيرة إلى أن الوصف الرسمي لخصائص المواد المتقدمة الجديدة ، وتوحيد العمليات الدقيقة لإنشاء مواد جديدة ، إن استنساخ هذه العمليات ، وإمكانية تصنيع السلسلة بأكملها (من البحث الأساسي إلى إنتاج العرض التوضيحي والنماذج الأولية) تحتاج إلى دراسة دقيقة وتبرير عندما يتعلق الأمر باستخدام مواد خارقة مثل الجرافين والأنابيب النانوية الكربونية في المنصات العسكرية.
"هذا ليس مجرد بحث ، لأنه بعد كل شيء ، تحتاج إلى التأكد من أن مادة معينة موصوفة رسميًا وبعد ذلك تحتاج إلى التأكد من إمكانية إنتاجها في عملية معينة.الأمر ليس بهذه السهولة ، لأن عملية التصنيع يمكن أن تتغير ، ويمكن أن تختلف جودة المنتج المنتج حسب العملية ، لذلك يجب تكرار العملية عدة مرات ".
وفقًا لـ Sandoz-Rosado ، عملت ARL مع مصنعي الجرافين لتقييم فئة جودة المنتج وقابليته للتوسع. على الرغم من أنه لم يتضح بعد ما إذا كانت العمليات المستمرة ، والتي هي في بداية تكوينها ، لها نموذج عمل وقدرة مناسبة وما إذا كان بإمكانها توفير الجودة المطلوبة.
وأشار داكفينو إلى أن التقدم في نمذجة الكمبيوتر والحوسبة الكمومية يمكن أن يسرع البحث والتطوير ، بالإضافة إلى تطوير طرق لإنتاج المواد المتقدمة في المستقبل القريب. "من خلال التصميم بمساعدة الكمبيوتر ونمذجة المواد ، يمكن نمذجة العديد من الأشياء: يمكن نمذجة خصائص المواد وحتى عمليات التصنيع. يمكنك أيضًا إنشاء واقع افتراضي ، حيث يمكنك بشكل أساسي إلقاء نظرة على المراحل المختلفة لإنشاء مادة ما ".
قال داكوينو أيضًا إن النمذجة الحاسوبية المتقدمة وتقنيات الواقع الافتراضي توفر ميزة من خلال إنشاء "نظام متكامل حيث يمكنك محاكاة مادة معينة ومعرفة ما إذا كان يمكن تطبيق هذه المواد في بيئة معينة." يمكن للحوسبة الكمومية أن تغير الوضع بشكل جذري هنا.
"في المستقبل ، أرى المزيد من الاهتمام بالطرق الجديدة للتصنيع ، والطرق الجديدة لإنشاء مواد جديدة ، وعمليات التصنيع الجديدة من خلال محاكاة الكمبيوتر ، حيث لا يمكن الحصول على قوة الحوسبة الضخمة إلا باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية."
وفقًا لـ Dakwino ، فإن بعض تطبيقات الجرافين أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية ، في حين أن البعض الآخر أقل. على سبيل المثال ، يمكن تحسين مركبات السيراميك القائمة على المصفوفة من خلال دمج ألواح الجرافين التي تعزز المادة وتزيد من مقاومتها الميكانيكية مع تقليل وزنها. "إذا كنا نتحدث ، على سبيل المثال ، عن المركبات" ، تابع داكفينو ، "أو ، بشكل عام ، عن المواد المعززة بإضافة الجرافين ، فسنحصل على مواد حقيقية وعمليات حقيقية لإنتاجها الضخم ، إن لم يكن غدًا ، ولكن ربما في السنوات الخمس المقبلة ".
"هذا هو السبب في أن الجرافين مثير للاهتمام لأنظمة الحماية الباليستية. ليس لأنه يمكن استخدام الجرافين كدروع. ولكن إذا كنت تستخدم الجرافين في درعك كمادة تقوية ، فيمكن أن يصبح أقوى حتى من مادة الكيفلار."
المجالات ذات الأولوية ، على سبيل المثال ، الأنظمة المستقلة وأجهزة الاستشعار ، فضلاً عن المناطق العسكرية عالية الخطورة ، مثل تحت الماء والفضاء والسيبرنت ، تعتمد بشكل أساسي على المواد المتقدمة الجديدة وواجهة التكنولوجيا النانوية والميكروتكنولوجية مع التكنولوجيا الحيوية ، "التخفي" المواد والمواد التفاعلية وأنظمة توليد الطاقة وتخزينها.
تخضع المواد الخارقة والتكنولوجيا النانوية مثل الجرافين والأنابيب النانوية الكربونية لتطور سريع اليوم. في هذه التقنيات الجديدة ، يبحث الجيش عن فرص جديدة ، واستكشاف تطبيقاتها والحواجز المحتملة ، حيث يضطرون إلى تحقيق التوازن بين احتياجات ساحة المعركة الحديثة وأهداف البحث طويلة المدى.
