Nanovapen är ett samlingsnamn för alla i grunden nya typer av utrustning, vapen och militär utrustning, vars funktion och stridsanvändning är baserad på framsteg inom området modern nanoteknik .
Befintlig nanoteknik uppstod och bildades som en multidisciplinär vetenskaplig och teknisk disciplin i skärningspunkten mellan fysik , kemi , biologi , medicin och materialvetenskap . I de flesta utvecklade länder anses program för deras utveckling vara ett av de högst prioriterade innovationsområdena [1] [2] . Till exempel, år 2000, lanserade USA:s president Clintons administration projektet National Nanotechnology Initiative ( NNI), som samlade mer än två dussin federala myndigheter involverade i skapandet, användningen och regleringen av användningen av nanoteknik. Sedan lanseringen av detta projekt har mer än 20 miljarder dollar spenderats på utvecklingen av nanoteknik enbart av den amerikanska regeringen, utöver vilken en del av de finansiella resurserna allokeras genom Advanced Research Projects Administration ( DARPA ) . Det totala investeringsbeloppet fortsätter att klassificeras som "tophemligt", men en analys av de budgetbestämmelser som är tillgängliga för allmänheten gör det möjligt för oss att dra slutsatsen att militär utveckling tar från en tredjedel till hälften av de spenderade ekonomiska resurserna [3] [4 ] .
Som den amerikanske fysikern och uppfinnaren Luis Del Monte påpekar, utgör nanotekniken som skapats av vår civilisation en betydande fara för mänsklighetens existens som helhet. Risken för denna fara kvantifierades av expertgruppen på Global Catastrophic Risk Conference , som hölls vid Oxford University 2008. Enligt deras förutsägelser finns det en 19% chans att mänskligheten kommer att vara fullständigt förstörd i slutet av detta århundrade, med molekylära nanovapen (5%), superintelligent artificiell intelligens (5%), traditionella krig (4%) och en man- pandemi utnämndes till den mest sannolika orsaken till katastrofen orsakad av användningen av biologiska vapen (2%) [5] .
För närvarande tror det vetenskapliga samfundet att utvecklingen av moderna nanoteknologiska förstörelsemedel gör att du kan lägga vantarna på en stridspotential som i destruktivitet är jämförbar med massförstörelsevapenens slående kraft . En av de mest skrämmande utsikterna är uppkomsten av nanorobotar med inslag av ett kollektivt sinne (se svärmintelligens ), som skulle kunna använda sin miljö för att reproducera sin egen typ av maskiner [6] [7] . En "svärm" av sådana stridsenheter skulle kunna attackera dess mål på molekylär nivå, bokstavligen demontera det till atomer för att reparera och bygga fler och fler "förstärkningar" (se " grå goo "). Miniatyrstorleken på ett sådant vapen gör det extremt svårt att upptäcka dess närvaro, och leveransen till "målgruppen" är helt enkel. Enligt prognoser, ungefär vid mitten av 2000-talet, kommer existensen av sådana maskiner att bli verklighet, och ett krig som använder dem kommer med största sannolikhet att leda till att 90 % av världens befolkning förstörs inom några veckor [7] .
I detta perspektiv fungerar den framväxande nanotekniken som en ny klass av vapen som kommer att dominera fälten för möjliga framtida strider. I samband med dess innebörd uttalade en av de amerikanska amiralerna 1995 [8] :
Nanoteknik kan radikalt förändra maktbalansen ännu mer än kärnvapen.David Jerimaya, ordförande för de gemensamma stabscheferna
Innehav av sådana vapen och deras utplacering är ännu inte reglerat av några internationella förpliktelser och överenskommelser. I detta avseende har Kina , Ryska federationen och USA faktiskt redan påbörjat en ny kapprustning , medan andra länder (främst Tyskland ) är redo att ansluta sig när som helst [5] .
Processen att förbättra militär nanoteknik för med sig några implicita aspekter. Till exempel gör uppkomsten av i grunden nya nanovapen det omöjligt att på ett adekvat sätt bedöma deras stridspotential, den förändrade anpassningen av styrkorna och den geopolitiska förmågan hos fienden som besitter dem. Dessutom är det extremt svårt att få någon information om etableringen av produktionen av nanovapen, eftersom dess produktion kan utföras av ett nätverk av separata disparata föremål, utan att ge ut utförandet av något arbete där genom märkbara yttre tecken [9 ] . Det är särskilt skrämmande att genom att öka den redan progressiva ojämlikheten mellan länder, samhällen och politiska aktörer introducerar nanotekniken ett element av oberoende av teknosfären från den mänskliga faktorn [10] . Dessutom gör kombinationen av förmågan att koncentrera en stor mängd energi med den relativa tekniska enkelheten innehav av nanovapen till en mycket frestande idé för terrorister av alla slag och skurkstater [7] [11] .
Bland de mest prioriterade målen för utvecklingen av modern militär nanoteknik är projekt för utveckling av skyddande och självläkande system, arbete för att minska synligheten ( kamouflage ) av befintliga vapen och att minska deras energiförbrukning. Av särskilt intresse är anordningar för detektering av kemiska och biologiska föroreningar och farliga ämnen, kommunikationssystem och metoder för att upptäcka de så kallade "osynliga" fiendens stridsenheter byggda med " stealth "-tekniken, strukturella material baserade på nanoobjekt, nya energiresurser och ammunition [12 ] [13] .
I detta avseende, inom ramen för den militära nanoindustrin, utvecklas forskningsprojekt aktivt för att skapa [1] :
I detta fall förstås begreppet nanomaterial som ett ämne av vilken kemisk natur som helst, vars strukturella element har rumsliga dimensioner på mindre än 100 nm i minst en av sina dimensioner. Som regel får sådana föreningar kvalitativt nya funktionella och operativa egenskaper, vilket kan bero på skalningseffekter [14] .
Av särskilt intresse är skapandet av oorganiska icke-metalliska pansarmaterial, såväl som metallegeringar med en unik kombination av termofysiska, elektromagnetiska, emissions- och andra egenskaper [15] . Redan nu har kompositmaterial med nanoföroreningar funnit bred tillämpning, vilket ger de initiala ämnena styrka, brandbeständighet, elasticitet, hårdhet och andra egenskaper [16] . Dessutom lovar sådana upptäckter uppkomsten av till exempel de så kallade "elektromekaniska färgerna" som består av nanomekanismer. Det antas att de kommer att tillåta dig att snabbt ändra färgen på ytan täckt med dem, förhindra utvecklingen av korrosionsprocesser på den och till och med eliminera dess mindre skada. Om det är möjligt att införa system av optiska matriser i deras sammansättning, kommer den militära utrustningen som målas av dem att kunna förvärva egenskapen osynlighet [15] .
I samband med detta gör uppkomsten av en ny riktning - ytnanoteknik - det möjligt att utveckla metoder och teknologier för bildning av ytor med given (eller till och med kontrollerad) styrka, tribologiska och reflekterande parametrar. För närvarande inkluderar de resultat som uppnåtts inom detta område en mängd olika nanoteknologiska beläggningar för att minska termomekanisk erosion, förbättra antifriktionsegenskaper, skydda mot mikroorganismer, etc. Utvecklingen av intelligenta självjusterande nanostrukturerade beläggningar från ett brett utbud av tillgängliga material deklareras som den ultimata mål för yt-nanoteknik [17] .
För närvarande utförs huvudarbetet inom området ackumulering, lagring och omvandling av energi huvudsakligen i riktning mot att minska energiförbrukningen för befintlig utrustning. Ett alternativt alternativ är dock skapandet av fundamentalt nya enheter, till exempel högeffektiva bränsleceller baserade på väte , ultralätta och flexibla solceller gjorda av nanokompositer, miniatyrgeneratorer med hög effekttäthet, etc. Idén om att utveckla somatiska (kroppsliga) elgeneratorer är av stort vetenskapligt intresse. vem skulle vara engagerad i omvandlingen till elektricitet av de typer av energi som cirkulerar i överskott i människokroppen (energi från biokemiska reaktioner, mekanisk rörelseenergi, temperaturgradienter, etc. .) [18] .
Användningen av nanokolmaterial för att skapa ny stridsutrustning kommer att göra det möjligt att gå från traditionella militära uniformer till ultralätt multifunktionell utrustning, vilket lovar att avsevärt öka stridsförmågan, säkerheten och autonomin för varje militär. Dess kombination med motoriserade drivningar av exoskelettet öppnar upp möjligheten att öka styrkan hos en soldat med cirka 300 % [19] . I ett sådant system utförs en persons reservation med hjälp av " vätskepansar ", vars princip är baserad på egenskaperna hos en självförtjockande suspension av silikatnanopartiklar, som kan bilda en höghållfast skyddsbeläggning med hjälp av energin av inslaget av ett slagelement (kula, fragment, etc.) [20] . En ytterligare säkerhetsåtgärd kommer att vara att utrusta personlig utrustning med nanosensorer för att upptäcka farliga kemiska och biologiska ämnen i den yttre miljön; att informera om deras närvaro förväntas genom att visa data direkt på fighters näthinna [19] .
Framväxten av nya kamouflageanordningar beror på dess existens till de speciella egenskaperna hos speciallösningar av fullerener. Tack vare dem är det möjligt att faktiskt minska synlighetsnivån för lovande modeller av ny militär utrustning med ungefär två till tre gånger inom ett brett spektrum av frekvensspektrumet, vilket säkerställer den elektromagnetiska kompatibiliteten hos radioelektronik ombord och dess höga tekniska egenskaper (operativa, vikt och storlek, och andra) [21] .
En av de lovande metoderna för maskering är att täcka ytan på ett föremål med rörliga pigmentelement som har förmågan att vända sig till betraktaren med den önskade delen som har en viss färg. I en mer komplex version är det möjligt att variera materialets ytegenskaper i subvåglängdsfrekvensområdet, vilket gör det möjligt att få en ny färg eller färgmönster - det så kallade "aktiva kamouflaget". Av dess brister är bara att det endast skyddar från observation från en viss given azimutriktning känt. Dessutom kommer införandet av material med kontrollerad ljusabsorption i det infraröda och synliga spektrumet att göra det möjligt att bilda de nödvändiga reflekterande mönstren på soldaternas uniformer eller på de yttre ytorna av militär utrustning , vilket kan ses med hjälp av speciella utrustning och används för att identifiera "vän/fiende" [22] .
Den snabba miniatyriseringen av komponentbasen i modern elektronik har gjort det möjligt att reducera dess aktiva element till storlekar mindre än 0,1 mikron och skapa lagringsenheter med en kapacitet på mer än 10 12 bitar. Den samtidiga ökningen av genomströmningen av militära telekommunikationssystem med hundratals gånger har öppnat möjligheten att föra situationsmedvetenheten för militär personal på alla nivåer till en kvalitativt ny nivå, vilket ger medel för fjärrövervakning av miljön, upp till övervakning av den fysiologiska tillstånd för varje soldat [23] .
Det antas att på grund av ny nanoteknik kommer hastigheten och mängden fysiskt minne av datorteknik att öka med fyra storleksordningar under de kommande två decennierna. Allt detta kommer att åtföljas av en stadig minskning av dess storlek och energiförbrukning, vilket kommer att göra det möjligt att förse miniatyrdatorer med alla typer av militär utrustning, ammunition och vapen (upp till personliga vapen, fältuniformer, etc.) [24] .