jueves, 26 de noviembre de 2009

La nanotecnología militar: explosivos de alta precisión a través de la estructuración de nanoescala

Por lo general, cuando el gobierno de leer las publicaciones oficiales sobre la investigación en nanotecnología a los militares y el desarrollo de actividades, es todo acerca de sensores, baterías, cuidado de heridas, sistemas de filtración, tejidos inteligentes y ligeros, fuertes, resistentes al calor de materiales nanocompuestos etc Es Son cosas muy útiles para aplicaciones no militares, así, y - según lo descrito por estas fuentes - todo es sólo para fines defensivos. Un buen ejemplo es el oficial y el informe anual público por el Departamento de Defensa de EE.UU. "Defensa de investigación en nanotecnología y el Programa de Desarrollo" (descargar pdf, 136 KB). Las fuentes oficiales mantienen muy bien mamá acerca de la investigación militar en las aplicaciones de la nanotecnología ofensiva. Por ejemplo, en el mencionado informe del Departamento de Defensa de las palabras "explosivo", "municiones" o "bomba" no aparece ni una sola vez. ¿Significa eso que los militares no es la investigación de aplicaciones de la nanotecnología para formas más eficaces de hacer volar la materia para arriba, o son simplemente ser hermético al respecto? Su conjetura ...
Por supuesto, hay mucho potencial para la ofensiva militar de aplicaciones de la nanotecnología. Como hemos informado antes, un grupo de estudio de la OTAN ha declarado que "el potencial de la nanotecnología basada en las innovaciones químicas y biológicas son particularmente inquietantes ya que puede mejorar considerablemente los mecanismos de ejecución de agentes o sustancias tóxicas. La capacidad de las nanopartículas para penetrar en el cuerpo humano y sus células podrían hacer la guerra biológica y química mucho más factible, más fácil de gestionar y dirigir contra determinados grupos o individuos ".
Caso en cuestión de cómo la nanotecnología podría utilizarse para aplicaciones militares ofensivas se pueden encontrar en estudios recientes de cómo la exploración de materiales explosivos de alto puede ser preparado y manipulado. Ingeniería y control de los materiales energéticos (otro, más inocente que suena plazo para 'explosivos') propiedades a nanoescala son de suma importancia cuando el interruptor de encendido y las propiedades de detonación de explosivos de alta potencia se han de determinar.
El año pasado, por ejemplo, los investigadores presentaron los métodos para la toma continua de explosivos de alta películas delgadas y arbitraria de explosivos de alta patrones a escala nanométrica ( "Patterning explosivos de alta en la nano escala").
Otro ejemplo más reciente es un estudio realizado por científicos franceses, que el informe del primer intento de control de la combustión y las propiedades de la detonación de un explosivo de alta a través de su estructura.
Escribiendo en el diario de la nanotecnología, los investigadores del Laboratorio de ISL / Nanomatériaux CNRS 'pour les Systèmes Sous Sollicitations los extremos "en el francés-alemán Instituto de Investigación de Saint-Louis en Francia describir que han preparado nanocomposites energética con diferentes formulaciones de la infiltración de cromo poroso matriz de óxido con un alto explosivo disuelto en acetona ( "Preparación de nanopartículas de explosivos en un cromo poroso (matriz III) óxido de: un primer intento para controlar la reactividad de los explosivos"). Los científicos afirman que su método permite obtener y estabilizar las partículas de explosivos de alta en la nanoescala.
Los científicos COL escribir que, hasta ahora, la única manera de ajustar la reactividad de explosivos fue mezclar varios productos químicos, a fin de obtener una composición con las propiedades de la derecha. La idea se presenta en este documento - la adaptación de las propiedades de reacción a través de la estructura de los explosivos - parece mucho más ordenado.
Dos de los autores del artículo, Marc Comet y Denis Spitzer, que trabajan en el francés-alemán Instituto de Investigación (COL - Investigación para la Seguridad y Defensa), han descrito previamente un modelo teórico que demuestra que un cambio significativo en las propiedades reactivas de alta los explosivos que se espera para las partículas con un tamaño de entre 10 y 30 nm (Des termitas classiques aux compuestos interstitiels metaestables).
"Desde un punto de vista experimental, el principal problema surge de la estabilización de las nanopartículas de explosivos en la nanoescala equipo", dice la COL. "Con este fin, una de las soluciones más prometedoras es para atrapar partículas explosivas en la porosidad abierta de una matriz inerte."
En sus experimentos, la matriz porosa se utiliza cromo (III) de óxido. Esta matriz inorgánica se usa como una plantilla para encerrar y estabilizar las nanopartículas de explosivos, en este caso, hexógeno (RDX), un explosivo nitroamina utilizado ampliamente en aplicaciones militares. Como resultado, el comportamiento de reacción de las nanopartículas explosivos atrapados en la matriz inorgánica se define por su tamaño y su distribución en el óxido de cromo.

Imágenes de AFM de la evolución termal de una partícula Cr2O3/RDX nanocompuestos (40,0% en peso de RDX). (Reproducido con permiso de la PIO de publicación)
El equipo de ISL confirmó el mecanismo de descomposición de los nanocompuestos de explosivos por parte de microscopía de fuerza atómica (AFM) en el modo de tocar. Ellos describen este en su artículo: "Una partícula nanocompuestos (40% en peso de RDX) fue fotografiado a 25 ° C para visualizar su aspecto original. Posteriormente, la muestra se calienta a 100 ° C, donde se observaron los fenómenos de descomposición inicial en la señal de fase. Estos eventos se caracterizan por las líneas de perturbaciones procedentes de las partículas más pequeñas. calentamiento adicional a 130 ° C aumenta la descomposición del material. Después de ser calentado a 250 ° C, el material se enfría a temperatura ambiente (28 ° C). Presenta una estructura de coliflor con una fuerte expansión espacial de alrededor de dos veces en comparación con la estructura inicial. "
Esta es la primera vez que una explosión de nano (por supuesto, los autores describen esto en términos más científicos como "la incidencia de la descomposición de un explosivo en la nanoescala") ha sido fotografiado en detalle.
Debido a la estabilización de los explosivos de alta potencia de los materiales porosos permite controlar su reactividad, las aplicaciones prácticas de esta investigación hará posible el diseño de materiales energéticos de acuerdo a las necesidades precisas. Los científicos dicen que ISL, por ejemplo, la formulación de polvos de arma de fuego o propulsores pueden ser ajustados a fin de evitar la detonación y para definir el tipo de combustión. Por el contrario, este proceso puede ser usada para ajustar la velocidad de detonación de explosivos de alta potencia.