يعمل العلماء الأمريكيون على إنشاء "زي المستقبل" - وهو عبارة عن "ثياب" خفيفة للغاية لا تحمي من الرطوبة والانفجارات والرصاص فحسب ، بل تراقب أيضًا حالة الجندي وصحته وتساعد على التنقل في الأرض. يتم تنفيذ هذه التطورات من قبل معهد تكنولوجيا النانو للجنود في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT).
في هذا المعهد ، الذي يعد ، بالمناسبة ، أحد معاهد البحث الرائدة في العالم ، يعمل معهد تقنيات النانو الجندي منذ عام 2002. تم تنظيم هذا المعهد من خلال عقد مدته خمس سنوات بين إدارة أبحاث القوات المسلحة الأمريكية ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. كان مبلغ هذا العقد 50 مليون دولار. بعد أن تم الاعتراف بالمشروع على أنه ناجح ، تم تمديد العقد لمدة 5 سنوات أخرى. الغرض من المعهد هو إدخال وتطوير تكنولوجيا النانو في توفير الجيش ، من أجل الحد بشكل كبير من عدد الضحايا بين الجنود أثناء سير الأعمال العدائية. الهدف النهائي هو إنشاء "جيش جديد للقرن الحادي والعشرين". سيكون لدى هذا الجيش ملابس عمل عالية التقنية تجمع بين الراحة في الاستخدام وخفة الوزن والوظائف العالية. كل هذا يحتوي على معطف واق من الرصاص يراقب الصحة ويخفف الألم عند الإصابة ويستجيب على الفور للعوامل البيولوجية والكيميائية.
تبدو هذه الصورة كاملة الآن رائعة بالنسبة لنا ، ولكن في المستقبل قد يجعلها استخدام تقنية النانو حقيقية. ستكون هذه المعدات قادرة على حماية الجنود من التهديدات البيئية ومن أسلحة العدو ، كما ستكشف الأمراض الطبيعية في الوقت المناسب. وفقًا للمتخصصين في المعهد ، فإن تقنية النانو هي الطريقة الأكثر صحة عند إنشاء "ملابس المستقبل". تعتمد فكرتهم على تصغير المعدات لتقليل وزنها. على سبيل المثال ، يتم اليوم استبدال جهاز إرسال لاسلكي كبير ، يتم ارتداؤه على حزام الكتف ، بـ "علامة" ، والتي لا يزيد حجمها عن زر على الياقة. يمكن استبدال خيمة معطف واق من المطر التقليدية المقاومة للماء بطبقة دائمة رفيعة للغاية ، والتي لا يتم تطبيقها على الملابس فحسب ، ولكن أيضًا على أي عناصر للجندي. بالإضافة إلى ذلك ، يعيش العالم النانوي وفقًا لقوانينه الخاصة ، والتي تختلف عن مبادئ الكون ، لذلك قد تظهر في ظروفه أجهزة ومواد ذات خصائص غير عادية للغاية.
يقوم المعهد الآن بإجراء البحوث في خمسة اتجاهات. الأول هو إنشاء مواد متناهية الصغر وخفيفة الوزن ومتعددة الوظائف وألياف نانوية. والثاني هو الدعم الطبي بالزي الرسمي. الثالث هو الحماية من الانفجار. رابعا ، تطوير أساليب الحماية من الأسلحة البيولوجية والكيميائية. وأخيرًا ، الخامس هو دخول الأنظمة النانوية في نظام حماية واحد.
لذلك ، في الاتجاه الأول ، بمساعدة الطبقات النانوية ، يحاول العلماء تعديل سطح المواد العادية ، مع عدم زيادة وزن النسيج نفسه. تجعل هذه الطبقات النسيج أكثر مقاومة لتهديد البيئة العدوانية. يحاول الباحثون أيضًا تضمين جسيمات أشباه الموصلات النانوية (النقاط الكمومية) في السطح ، والتي تعتمد على التركيب والتشكل والحجم. سيفتح استخدام هذه النقاط إمكانية إنشاء أجهزة كشف للضوء الخفيف وأجهزة تخزين المعلومات وبواعث الضوء.ستساعده بدلات الجندي المدمجة في نظام واحد على التنقل بشكل أفضل في التضاريس غير المعروفة. علاوة على ذلك ، تعمل النقاط الكمومية كمستشعرات للتعرف على تكوين البيئة. هذا مهم جدًا للجندي ، لأنه يساعد في الكشف عن الأسلحة البيولوجية والكيميائية. إن البحث عن الأنابيب النانوية الكربونية وإنشاء مواد نانوية متعددة الوظائف ذات خصائص محددة لهما أهداف متشابهة.
الاتجاه الثاني هو إدخال أجهزة بالزي الرسمي تراقب باستمرار صحة الجندي وتحسن أيضًا أساليب الطب الميداني. يمكن المساعدة في ذلك من خلال المواد البوليمرية التي تتمتع بمرونة متغيرة. يمكن أن تصبح - في حالة حدوث تلف في الرقبة أو الرأس - تقييدًا للحركة ، وفي حالة حدوث كسور - جبيرة.
التطوير الإضافي لهذه التقنيات هو إنشاء نظام معالجة آلي وتطوير طرق التشخيص الجراحي ، وهي ظروف تهدد الحياة. لتطبيق الأدوية على الجروح ، يتم تطوير ألياف خاصة تحتوي على مواد مضادة للالتهابات والجراثيم. يتم إطلاق هذه المواد ، إذا لزم الأمر ، في أسرع وقت ممكن ، حتى في ظروف القتال. ستكون الخطوة التالية من التحسين هي إدخال أغشية رقيقة من البروتينات التي ستشفي الأنسجة وتحفز النمو. طرق تطوير هذه الأدوات هي مزيج من تصميم المواد ذات البنية النانوية والهندسة الوراثية والمعلوماتية الحيوية. بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن المشروع تحسين طرق التعافي بعد الصدمة ، أو بالأحرى توصيل الأدوية بالنانو إلى المخ ، الجنود الذين أصيبوا في الرأس.
بالنظر إلى معدل الوفيات المرتفع للغاية من الانفجارات ، وهو ما يميز الحروب الحديثة ، يدرس المعهد كيفية تأثير الجروح والانفجارات الشظايا على الدماغ والأنسجة البشرية الأخرى. ويقوم العلماء أيضًا بتطوير مواد يمكنها حماية الجسم من عواقب وخيمة. كما يعمل علماء المعهد على تحسين طرق الكشف عن العوامل البيولوجية والكيميائية الخطرة في البيئة ، كما يدرسون طرق حماية الجسم من هذه الآثار.
