Для тех, кто служит в вооруженных силах Соединенных Штатов, вражеские комбатанты являются лишь одной из многих опасностей на рабочем месте. Персонал во всех подразделениях вооруженных сил зависит от передовых технологий при выполнении своих операций, и если эта технология не дает результатов, последствия могут быть катастрофическими. Единственный контрафактный компонент в цепочке поставок - это все, что нужно, чтобы превратить мощную лебедку или отлаженную систему запуска самолета из актива в угрозу безопасности.
Эта реальность послужила толчком для новаторских исследований ученого военно-морского флота Элисон Смит, который изучает материаловедение в кампусе военно-морского надводного центра (NSWC) в Крейне, штат Индиана. Смит понял, что чувствительные компоненты могут быть сертифицированы с использованием наноразмерных подписей, что позволяет военным быстро и легко выкорчевать технологии с плохим источником и обеспечить безопасность своих членов.
Смит представит свою работу в эту субботу в Национальном музее американской истории в Вашингтоне на ежегодный День военного изобретения Смитсоновского института. В сотрудничестве с американским ведомством по патентам и товарным знакам это мероприятие демонстрирует вклад военных США в глобальные инновации. Ученые и инженеры, знающие о новых технологиях - от передовых тепловизионных приборов ночного видения до детектирования глубинных изображений - будут готовы их объяснить, а также будут экспонироваться экспонаты из исторического отдела Вооруженных сил музея.
Чтобы проиллюстрировать основной принцип нано-подписи доступным способом, Смит попросит посетителей музея вырезать бумажные снежинки, использовать их, чтобы замаскировать нижние стороны компакт-дисков, а затем проанализировать, как в результате различаются образцы света, которые отражают компакт-диски. Изменение материалов на атомном уровне, очевидно, является более сложным процессом, но эта демонстрация указывает на то, что мелкомасштабные изменения могут оказывать масштабное влияние на оптические свойства материала.
Встраивая массивы кристаллических наночастиц в материалы, Смит обнаружила, что она может изменять макроскопическую оптику этих материалов различными способами, не нарушая при этом их функциональности. Как только военные установят официальный протокол для нано-сертификации, отрывочные поставщики не смогут получить поддельные части в военную технику. Известно, что оппортунисты в Китае и в других местах распыляют старые некачественные детали и закладывают их в качестве новых вместе с законными продавцами; Технология Смита уберет неопределенность из уравнения и позволит военным отделить пшеницу от болтовни без головной боли.
Тина Клоссер, которая координирует ориентированный на молодежь информационно-пропагандистский проект STEM в NSWC Crane, объяснила в интервью элегантность исследований Смита. «На наноуровне [команда Смита] может манипулировать геометрией этих частиц так, как они хотят, для создания разных отражений». Но эти уникальные отражения, что крайне важно, являются макромасштабными, и их можно проверить с помощью основных камер мобильного телефона. как крошечные QR-коды. С этой новой технологией зеленая подсветка станет такой же простой для военных производителей, как сканирование печатного кода для тех, кто берет билеты в кино. Как только камера обнаружит желаемый шаблон отражения, специальное приложение сообщит сканеру, что рассматриваемый компонент является законным.
Это позволит на месте проверять подлинность компонентов на каждом этапе сборки оборудования. «Вы можете отсканировать его и сказать:« Это хорошая часть », - резюмирует Клоссер. «Если бы вам пришлось взять это в лабораторию, это бы не стоило того». Со временем этот вид нанотегирования может выйти за рамки военной сферы и усилить контроль качества в отраслях промышленности во всем мире.
Опытный педагог, Клоссер, очень рад, что Смит поделится своей революционной технологией с молодежью в этот День военного изобретения, в частности с молодыми женщинами. История Смита помогает разрушить распространенный стереотип о том, что военная техника - это бейливик мужчин и только мужчин.
«Надеюсь, это вдохновит следующее поколение девушек думать:« Эй, я могу это сделать! », - говорит Клоссер.
День Военного Изобретения проходит с 10:00 до 17:30 в Национальном музее американской истории 18 мая. За вход не взимается плата, приветствуются все возрасты.
