کاربرد فناوری نانو در عرصه نظامی – امنیتی (قسمت دوم)

چکیده
از فناوری نانو برای بهبود صنایع نظامی – امنیتی نیز می‌توان بهره برد. فناوری نانو در زمینه‌های مختلف از این عرصه کاربرد دارد؛ زمینه‌هایی چون افزایش کیفیت سازه‌های نظامی و توسعه و بهبود ابزارهای الکترونیکی، حسگرها. در این مقاله به تأثیر فناوری نانو بر ابزارهای الکترونیکی که در صنایع نظامی-امنیتی کاربرد دارند، می‌پردازیم.
تعداد کلمات 1025 زمان مطالعه 5دقیقه

نویسنده رضیه برجیان

مقدمه

در سال‌های اخیر نانوفناوری به یکی از مهم‌ترین و مهیج‌ترین حوزه‌های روبه‌پیشرفت در فیزیک، شیمی، علوم مهندسی و زیست‌شناسی تبدیل شده است.[1] نانوفناوری فرصتی برای طراحی در ابعاد نانو است. ورود به‌موقع این فناوری به کشور و حمایت‌های هدفمند باعث شده کشور بتواند در عرصه تولید علم در این زمینه میان کشورهای جهان رتبه خوبی داشته باشد.[2] گرچه تمرکز بر توسعه صنعتی نانو در کشور موردنیاز است. خوشبختانه ما شاهد استفاده از فناوری نانو در صنایع دفاعی – امنیتی کشورمان هستیم.

در مقاله قبل به تأثیر این فنّاوری بر افزایش کیفیت سازه‌های نظامی- دفاعی پرداختیم و در این مقاله به تأثیر نانو فناوری بر ابزارهای دفاعی – امنیتی خواهیم پرداخت.

نانو الکترونیک

نانوالکترونیک یک فناوری متحول کننده است. باتوجه به آنکه بردهای الکترونیکی،دیویدها و ترانزیستورها در ابعاد میکرو تولید می شوند، تغییراتی در سطح نانو می تواند در بهبود یا ثبات خصوصیات انها نقش بسزایی ایفا کند. همچنین ورود نانوفناوری در این عرصه سهل تر است و نیاز به تحول روش جدی ندارد.

فواید بهبود عملکرد بردهای الکترونیکی

واقعیت مجازی پیچیده‌تر متکی بر نانوالکترونیک، می‌تواند در شبیه‌سازی عینی بسیاری از رخدادها استفاده شود و سامانه‌های مدیریتی و آموزشی کارکنان را ارتقا دهد. قوی‌تر بودن تراشه‌های الکترونیکی، بیانگر دقت ناوبری، هواپیما و موشک‌هاست. کافی است تصور کنید یک ابررایانه را درون یک موشک قرار داده‌ایم. توانایی تحلیل و انتقال داده بالا، موجب می‌شود سنجش از راه دور که در شناسایی عملیات نظامی دخیل است، بیشتر مفید باشد و اطلاعات بیشتری را بتوان از آن استخراج کرد؛ مثل ردگیری یک پایگاه زیرزمینی یا حرکات دشمن در پس مه و گردوغبار. سامانه‌های هوشمندتر می‌توانند قابلیت مأموریت‌های بدون سرنشین را توسعه دهند.

اگرچه کوچک‌سازی سامانه‌های الکترونیکی جاری، کاهش وزن چندانی را دربرندارد، توسعه سامانه‌های هوشمند نیازهای محاسباتی بسیار بزرگ‌تری را ممکن می‌سازد. در اینجاست که کوچک‌سازی نقش اصلی خود را در کاهش وزن نشان خواهد داد.

MEMS

این سامانه، بیانگر سامانه‌های مکانیکی- الکترونیکی در ابعاد نانومتر است. این سامانه‌ها نوعی فناوری ویژه‌اند که کاری مشابه حسگرها دارند. این تراشه‌های کوچک به‌صورت بازوهایی کوچک یا مانند چشم هستند که عمل مخابره کردن پیام‌های محیطی مثل گرما، فشار، سرعت و ... را بر عهده‌دارند. از مزایای این سامانه کوچکی آن است که می‌شود در همه‌جا آن را استفاده کرد. ارزان بودن و مصرف انرژی کم و سادگی در تعمیر از دیگر خصوصیات این سامانه است. از این سامانه‌ها می‌توان در موشک‌ها جهت هدایت بهتر و همچنین در خمپاره‌اندازها برای حذف سامانه‌های مکانیکی از آن سود جست. برخی از شرکت‌های خارجی در پی جایگزینی سامانه‌های NEMS به‌جای مین‌های ضدنفر هستند. این سامانه شامل مجموعه‌ای از حسگرهای سنجش از راه نزدیک و دور است و می‌تواند به کامپیوتر دستی فردی در چند کیلومتر دورتر هشدار دهد که شخصی در حال نفوذ است.[3]
محققان پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران و دانشگاه پیام نور تهران با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور طی یک طرح پژوهشی به فرمول آزمایشگاهی ساخت نانو کامپوزیت‌های جاذب رادار بر پایه پلیمرهای رسانا در محدوده‌های فرکانسی متنوع دست یافتند.
مهندسی در ابعاد میکرو و نانو و ترکیب این دو با هم در آینده باعث تولید محصولاتی خواهد شد که هم‌اکنون با عناوین NEMS و MEMS می‌شناسیم و این محصولات باعث تغییراتی فوق‌العاده در سامانه‌های کنونی خواهند شد؛ البته این مهندسی نیازمند توسعه علوم خاص خود هست. به‌طور مثال فیزیک در ابعاد نانو و میکرو متفاوت از فیزیک مورداستفاده برای محاسبات مهندسی فعلی هست. می‌توان قطعات بسیار دقیق توسط این ابزارها ساخت. تولید یک فیلتر نانویی توسط مجموعه‌ای از نانو روبات‌ها در زمانی کوتاه می‌تواند یک نمونه باشد. این مجموعه همانند یک کارخانه بسیار کوچک محصولات موردنیاز آینده را می‌توانند، تولید نمایند. تولید ماهیچه‌های مصنوعی قابل‌استفاده در یک پرنده فوق‌العاده کوچک شناسایی می‌تواند نمونه‌ای دیگر باشد؛ شبیه همان چیزی که در طبیعت دیده می‌شود. تولید سامانه‌های جدید توسط این فناوری، امور پزشکی را نیز متحول خواهد نمود. قطعات الکترومکانیکی جدید وزن بسیار کمی داشته و انرژی کمی را هم مصرف خواهند نمود؛ بنابراین یکی دیگر از کاربردهای این قطعات که در میان‌مدت محقق خواهد شد، استفاده از این قطعات روی بال وسایل پرنده خواهد بود. جریان بر روی بال هواپیماها و بالگردها غیر از ایجاد نیروی برآ باعث نیروی پسا هم هست می‌توان با استفاده از تعدادی از قطعات الکترومکانیکی ابتدا با استفاده از نانوحسگرها مشخصات جریان روی بال را تعیین کرد. و سپس تغییرات متناسب را در لایه‌مرزی روی بال‌ها ایجاد نمود تا نیروی پسا به حداقل مقدار ممکن کاهش یابد سامانه‌های پیچیده‌تری مانند Optical البته علاوه بر سامانه‌های الکترومکانیکی در ابعاد میکرو و نانو، با استفاده از اجزای نوری و نانو سامانه‌های الکترومکانیکی( MOEMS ) حاصل می‌شوند که می‌توان آن‌ها را، میکرو سیستم‌های الکترومکانیکی نوری نام گذارد. با استفاده از این قطعات می‌توان، ماهواره‌ها و وسایل پرنده بدون سرنشین در ابعاد میکرو حتی نانو تولید کرد. این محصولات علاوه بر قطعات الکترونیکی و مکانیکی از قطعات نوری نیز برای شناسایی اطراف استفاده می‌نمایند. به‌تدریج در سال‌های آینده استفاده از چنین سامانه‌هایی در هوافضا رواج خواهد یافت؛ اما تولید محصولات ذکر. شده در بلندمدت قابل تحقق خواهد بود.

موشک‌ها و هواپیماهای رادارگریز

امروزه یکی از مهمترین دغدغه ها در صنایع نظامی تولید موشک و هواپیما و بالگردهای رادارگریز است. برای حصول این نتیجه از روشهای متفاوتی استفاده می کنند. یکی از این روشها استفاده از پوشش های جاذب است.

محققان پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران و دانشگاه پیام نور تهران با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور طی یک طرح پژوهشی به فرمول آزمایشگاهی ساخت نانو کامپوزیت‌های جاذب رادار بر پایه پلیمرهای رسانا در محدوده‌های فرکانسی متنوع دست یافتند. در مهندسی هواـ فضا، پیشرفت مواد جاذب میکروموج در گستره وسیع طیف الکترومغناطیس بخش عظیمی از فنّاوری امنیتی را شامل می‌شود که جهت کاهش رادار بازتابی از سطح هواپیما استفاده می‌شود. مواد نانو به دلیل خواص بی‌نظیر الکتریکی و مکانیکی گزینه‌های مناسبی برای جاذبه‌ای امواج الکترومغناطیسی هستند و کامپوزیت‌های بر پایه مواد نانو می‌توانند کم‌وزن، ارزان و راحت سنتز شوند. در این پروژه سنتز نانو ذرات فریت کبالت روی و فریت نیکل روی و کامپوزیت‌های آن‌ها در زمینه پلی آنیلین با درصدهای مختلف بررسی شد و کامپوزیت‌های فوق در ماتریس اپوکسی در درصد وزنی ۰۱ درصد پخش و در قالب مناسب تولید شدند.[4]

پی نوشت
[1] مقدمه‌ای بر نانوتکنولوژی، ص3.
[2] Nano .ir
[3] بنی طبای کوپایی، مقاله فناوری نانو در عرصه دفاعی و امنیتی، ص 3،6-7.
[4] http://iranetavana.ir/?p=7429

منابع
1- بنی طبای کوپایی، سیدحسین و جوادصفری و شیوا دهقان خلیلی، مقاله فناوری نانو در عرصه دفاعی و امنیتی، فضای نانو، شماره نوزدهم،.
2- مقدمه‌ای بر نانو تکنولوژی، پوول،چارلز و جی. اون،فرانک؛ موسسه انتشارات یزد،1385.
3- www.nano.ir

4- http://iranetavana.ir