Mimo rozwoju w zakresie zastosowań grafenu w rozwiązaniach militarnych i cywilnych, wciąż nie powstał w tej technologii prototypowy element bojowego wyposażenia żołnierza. W związku z tym zdarzenie Sprzęt wojskowy II (5) zostało rozstrzygnięte na NIE - warto jednak zapoznać się z postępem badań w dziedzinie wykorzystania grafenu w obronności.
Jednym z najgłośniejszych odkryć naukowych ostatnich lat było bez wątpienia zbadanie znakomitych własności elektrycznych grafenu, który okazał się mieć więcej ukrytych talentów - np. świetne parametry mechaniczne przy niewielkiej masie. Ta odmiana alotropowa węgla, „cudowny materiał” jak ochrzciła go prasa, nie umknął zainteresowaniu wojskowych i jest dobrym przykładem bliskiej współpracy cywilnych badaczy i naukowców w mundurach. Jedni i drudzy prześcigają się w pomysłach, jak wykorzystać unikalne właściwości grafenu do stworzenia nowych, bądź usprawnienia starych wynalazków.
Jednym z dość leciwych wynalazków, który może doczekać się grafenowych usprawnień, jest kamizelka kuloodporna, która w jej obecnym wcieleniu rozwijana jest od XIX wieku, choć pierwsze projekty tego typu powstały już w XVI wieku. Współpraca naukowców z Rice University i University of Massachusetts, Amherst pokazała pod koniec 2014 roku, że grafen jest w stanie rozpraszać przekazaną mu energię mechaniczną z niespotykaną skutecznością, co jest jednym z podstawowych zadań kamizelek kuloodpornych. Aby udowodnić przydatność grafenu, badacze ostrzelali jego wielowarstwową odmianę za pomocą mikroskopijnych pocisków, które wystrzeliwane były w wyniku poddania powierzchni wykonanej ze złota działaniu impulsów lasera. W wyniku testów okazało się, że fala energii mechanicznej przekazanej grafenowi przez pociski porusza się w nim z prędkością przekraczającą 22 km/s, co jest rekordem wśród znanych materiałów.
Oczywiście od eksperymentów do praktycznych materiałów i stworzenia z nich kamizelek kuloodpornych jeszcze daleka droga. Może okazać się, że grafen jako pierwszy posłuży do ochrony soczewek urządzeń optycznych lub dzięki dobremu przewodnictwu elektrycznemu i cieplnemu, do ogrzewania szyb chroniących owe przyrządy. Nad obydwoma zastosowaniami pracują badacze z warszawskiego Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych.
Można znaleźć też wiele zastosowań grafenu, które w łatwy sposób mogą zostać przeniesione do armii z produktów cywilnych lub rozwijać się równolegle w obu sektorach. Przykładowo, inżynierowie z firmy Haydale chcą stworzyć z grafenu cienkie i lekkie powłoki chroniące samoloty przed wyładowaniami atmosferycznymi skuteczniej niż dotychczasowe rozwiązania, co byłoby istotnym osiągnięciem dla wszystkich gałęzi lotnictwa.
Również istotne może okazać się stworzenie dronów, które nie tylko byłyby pokryte grafenowym materiałem utrudniającym ich wykrycie przez radary mikrofalowe (nad czym pracują m.in. Polacy), lecz same zawierałyby elementy strukturalne wykonane z grafenu - pierwszy lot takiego drona miał miejsce niedawno w Anglii i rokuje nadzieję na dalsze ciekawe osiągnięcia w dziedzinie lotów bezzałogowych - zarówno tych wojskowych, jak i cywilnych.
Nie należy zapominać też o bezzałogowych pojazdach lądowych. Estońska firma Milrem chce, aby jej wojskowy, bezzałogowy pojazd gąsienicowy zasilany był przy pomocy grafenowych ultrakondensatorów. W podobny sposób zasilanie cywilnych samochodów chcieliby rozwiązać badacze z wielu firm i ośrodków naukowych, stąd również warto przyglądać się dalszym doniesieniom na ten temat płynącym z Estonii i ze świata.
Jak bardzo futurystyczne mogą okazać się grafenowe wynalazki? Wodze fantazji puścili naukowcy pracujący dla Królewskiej Marynarki Wojennej Wielkiej Brytanii tworząc niedawno koncepcyjne projekty okrętów przyszłości, których konstrukcja byłaby wzmacniana grafenem, a pancerze pokryte tym materiałem byłyby dzięki temu bardziej aerodynamiczne. Otoczenie statku miałyby obserwować drony połączone z okrętem za pomocą przewodów wykonanych z węglowych nanorurek - to rozwiązanie pozwoliłoby nie tylko zasilać silniki drona, lecz także umieszczoną na nim broń laserową.
Artykuł dotyczy rozstrzygnięcia zdarzenia Sprzęt wojskowy II (5). Zachęcamy do dyskutowania artykułu i rozstrzygnięcia w komentarzach na stronie zdarzenia.
Bibliografia:
Graphene could find use in lightweight ballistic body armor (ang.)
Szkło pokryte grafenem ogrzeje szyby w wojskowym sprzęcie
GRAPHENE-UAV FIRST FOR UCLAN AND UNIVERSITY OF MANCHESTER (ang.)
Graphene Ultra-capacitors To Power Milrem's Multi-purpose Unmanned Ground Vehicle (ang.)
Visions of graphene-laden warships of the future (ang.)
Powrót
