文档介绍：纳米技术在军事上的运用
纳米技术的出现,标志着人类从微米层次深入到原子、分子级的纳米层次,使人类最终能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子,以实现对介观世界的有效控制。纳米技术作为21 世纪一项关键技术,虽然目前应用研究尚不成熟,但由于其具有明显的军事潜力,因此极大地刺激着人们寻求纳米技术在军事上的应用。
纳米车
一、制造催化剂
技术原理:纳米微粒尺寸小,比表面积大,从而增加化学反应的接触面,表面有效反应中心多,可作为催化剂被广泛应用,纳米催化剂具有很高的化学活性,晶粒的微观结构复杂,这种独特的晶体结构及表面特性使得纳米材料的催化活性和选择性大大高于传统催化剂,用纳米催化剂取代火箭推进剂中的普通催化剂成为国内外研究的热点。
应用:纳米镍粉作为火箭固体燃料反应催化剂,可使燃烧效率提高100倍;
纳米炸药比常规炸药性能提高千百倍;
纳米材料制成的燃油添加剂,可节省燃油,降低尾气排放。
铂纳米晶粒催化剂
二、提高常规武器的打击与防护能力。
技术原理:运用纳米技术在产品中添加特殊性能的材料或在产品表面形成一层特殊的材料,能产生出新的性能。
应用:可以使易碎的陶瓷变得具有韧性,达到类似于铁的耐弯曲性,或具有特殊的刚性。
把纳米技术用于武器制造,可大大提高武器弹头对目标的穿透力和破坏力,也可提高武器装备的防护能力,未来防弹装甲车可能产生使导弹滑落或弹回去的奇迹。
用纳米技术强化的防弹衣
未来的新武器纳米作战服装
技术原理:与传统相比,纳米结构涂层能使强度、韧性、耐腐蚀、耐磨、热障、抗剥蚀、抗氧化和抗热疲劳等性能得到显著改善,且一种涂层可同时具有上述多种性能。某些纳米微粒还有杀菌、阻燃、导电、绝缘等作用,可用这些纳米粒子制成防生物涂料、阻燃涂料、导电涂料和绝缘涂料。
和当代美国作战服装对比:美军目前所穿的作战服装已经具备较好的防弹、防水性能,但是缺点也很明显,即重量太大,而且还需携带许多诸如夜视仪等其他装备才能执行作战任务,这样的军装既笨重又不透气,穿起来十分难受,限制了美军作战能力的发挥。而纳米军装恰恰可以解决这些问题。
五大特点:
轻巧:透气性能极佳
智能化:纳米防弹头盔内的超微电脑
防护功能:极高的强度和韧性
治疗功能:材料膨胀收缩
隐身功能:感知周围环境的颜色
三、用于制造微型武器
原理:利用纳米技术可以把传感器、电动机和数字智能装备集中在一块芯片上,制造出几厘米甚至更小的微型装置。利用纳米技术加工出的纳米齿轮、纳米弹簧、纳米喷嘴、纳米轴承、微型传感器、微型执行机构等零部件,能够制成一系列新产品。
应用:美国研制的小型智能机器人,大的像鞋盒子那么大,小的如硬币,它们会爬行、跳跃甚至可飞过雷区、穿过沙漠或海滩,为部队或数千公里外的总部收集信息。微型机电武器还可用于敌我识别、探测核污染和化学毒剂、无人侦察机等。
四、用于制造微型卫星和纳米卫星
特点:专用微型集成电路取代现在卫星上使用的有关系统,微型卫星、纳米卫星体积小、重量轻; 生存能力强,即使遭受攻击也不会丧失全部功能; 研制费用低,不需大型实验设施和跨度大的厂房; 易发射,不需大型运载工具发射,一枚小型运载火箭即可发射千百颗,再按不同轨道组成卫星网,即可实现对地球表面的覆盖。
五、提高武器装备的隐身性能
技术原理:某些纳米固体在较宽的频谱范围对电磁波有均匀的吸收性能,几十纳米厚的固体薄膜的吸收效果与比它厚1000倍的现有吸波材料相同,美国研制的纳米隐身涂料超黑粉对雷达波的吸收率达99%。