纳米技术的军事价值共42页文档
纳米与国防建设
纳米材料与国防建设内容摘要:目前世界上对纳米材料的研究正处在发展阶段,纳米材料的选择和合成有待于深入细致的研究,但是到目前为止,纳米材料已经为人类的发展作出了巨大贡献,随着各国的科技实力进一步发展,竞争已经从宏观开始向微观转变,纳米材料在国防建设中的地位越来越重要。
本文对纳米材料在军事上的应用进行详细阐述,并讨论其如何促进国防建设。
键词:纳米军事国防建设引言:在纳米残料广泛应用于人们生产生活的今天,明确和关注纳米材料科学对国民经济和国防建设的意义与作用有利于提高人们对纳米科学的重视以及研究的发展,有利于纳米材料科学更好的服务于人们的生产生活,有利于其更有效的作用于国防建设和国民经济的发展,从而使得我们的国家无论是从经济上还是军事上都更加进步。
本文暂且不谈经济和生活,仅仅从国防建设的方面去探讨纳米材料,那么纳米材料在国防建设中到底起到什么重要的作用呢?一.纳米材料的概念纳米材料的概念是在20世纪80年代末期由德国科学家Gleite:提出来的,是指颗粒粒度小于100nm的粉体材料。
纳米粒子也叫做超微颗粒一般是指尺寸在1一100nm间的粒子,是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。
从通常的微观和宏观的观点来看,这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统,是一种典型的介观系统,它具有表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
当人们将宏观物体细分成超微颗粒(纳米级)后,它将显示出许多奇异的特性,即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质和大块固体时相比将会有显著的不同。
二.纳米材料的特殊性质1.力学性质纳米材料的位错密度很低 所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生 这就是纳米晶强化效应。
使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海、石油钻探等恶劣环境下使用。
2.磁学性质纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50% 可以用于信息存储的磁电阻读出磁头 具有相当高的灵敏度和低噪音。
巨磁电阻效应的读出磁头可将磁盘的记录密度提高到1.71Gb/cm2。
纳米技术-军事隐形要点
纳米材料制成的燃油添加剂,可节省燃油,降低 尾气排放。
2、提高常规武器的打击与防护能力。 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。 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。
纳米技术在军事中的应用
一、纳米技术应用于军事领域的科学依据 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。 纳米技术将开发物质潜在的信息和结构潜力, 使 单位体积物质储存和处理信息的能力实现一次飞跃, 在信息、材料、生物、医疗等方面导致人类认识和改 造世界能力的重大突破,从而给国民经济和军事能力 带来深远的影响。
铁氧体是一种粉末材料,成本低,吸波性能好,它主要依靠 自身自由电子的重排来消耗雷达波的能量,是隐身飞机上使用最 多的吸波涂层。 F-1l7、B-2、F-22 隐身飞机主要采用了铁氧体 吸波涂层。
涂覆型 雷达吸波材料 结构型
涂料(如铁氧体) 贴片(塑料、橡胶和陶瓷)
可用在飞机蒙皮,雷达天线罩等结构。碳纤维是最常用的结 结构型吸波材料具有承载和吸波的双重功能,这种复合材料 密度低,力学性能好,耐高温,比强度高,既能吸收红外信号又 构型吸波材料,它由碳纤维骨架和碳基体(碳粒、碳化硅粉等) 能吸收雷达波信号,具有隐身功能。 组成。 F-117的V形垂尾、F-22的机身和机翼蒙皮采用了此吸波材 料。
(2) 隐身材料
隐身材料是隐身技术最重要的一个方面,是实 现武器隐身的物质基础。 隐身材料隐身材料按波谱范围可分为声、红外 、可见光、激光、雷达隐身材料。
纳米技术在军事中
隐身材料
可见光隐身材料一般采用颜色与环境一致的保护色材料, 形成与背景颜色接近的迷彩图案,用于战斗机、坦克、 装甲车等军用装备。
激光隐身材料用来对抗激光制导武器、激光雷达等, 这些材料对激光的反射率低而吸收率高。
雷达隐身材料(也称吸波材料)能吸收雷达波,使反射波 减弱甚至不反射雷达波,从而达到隐身的目的。
铁氧体是一种粉末材料,成本低,吸波性能好,它主要依靠 自身自由电子的重排来消耗雷达波的能量,是隐身飞机上使用最 多的吸波涂层。 F-1l7、B-2、F-22 隐身飞机主要采用了铁氧体 吸波涂层。
涂覆型 雷达吸波材料 结构型
涂料(如铁氧体) 贴片(塑料、橡胶和陶瓷)
可用在飞机蒙皮,雷达天线罩等结构。碳纤维是最常用的结 结构型吸波材料具有承载和吸波的双重功能,这种复合材料 密度低,力学性能好,耐高温,比强度高,既能吸收红外信号又 构型吸波材料,它由碳纤维骨架和碳基体(碳粒、碳化硅粉等) 能吸收雷达波信号,具有隐身功能。 组成。 F-117的V形垂尾、F-22的机身和机翼蒙皮采用了此吸波材 料。
(3)军用隐身技术的发展
1.隐身技术的起源
动物的启示---仿生学隐身技术
为什么变色龙能根据背景环境而变化颜色?
燕八哥与海鸥的大小相近,为什么雷达截面只 是海鸥的1/200?
为什么蜜蜂的体积远小于麻雀,但雷达截面反 而比麻雀大16倍?
斑马
纺织娘(蚱蜢家族中的一员)
人类隐身技术的早期发展
雷达是高科技战场上不可缺少的“眼睛”。隐形武器主要靠身 上的特殊涂料吸收雷达波,从而避开敌人的“眼睛”,实行对敌人 的打击。然而,现有的隐形材料只能吸收某一波段范围的雷达波 ,而对其他波段的雷达波及光学探测束手无策。 纳米技术的应用将使红外、等离子体等隐形技术得到进一步 的发展。美国利用纳米技术研制的隐形涂料——超炭黑不但对雷 达波的吸收率达到99%,而且还由于纳米磁性材料在一定条件下 会产生光发散效应,具有凹透镜的作用,当光束通过会改变传输 方向,可以改变光的空间分布和降低光的强度,从而达到有效对 抗光学探测的目的。
纳米技术在军事上的应用作文
纳米技术在军事上的应用作文在当今这个科技飞速发展的时代,各种前沿技术层出不穷,纳米技术就是其中一颗耀眼的明星。
这小小的纳米世界,正悄然改变着军事领域的格局,带来了一系列令人惊叹的变革。
就说纳米武器吧,那可真是酷到没朋友!想象一下,有一种像蚊子一样大小的飞行器,悄无声息地就能飞到敌方阵营进行侦察。
这可不是科幻电影里的情节,而是纳米技术带来的现实可能。
这种纳米飞行器,体积小到难以被察觉,却配备了高清晰度的摄像头和灵敏的传感器,能够将敌方的军事部署、兵力分布等重要情报迅速传递回来。
它飞行起来灵活自如,就像一只真正的蚊子在空气中穿梭,敌人想要抓住它,那简直是痴人说梦。
还有纳米机器人战士,它们就像是一支训练有素的特种部队。
这些小小的机器人,能够根据预设的程序和指令,自主地执行各种任务。
比如说,它们可以钻进敌人的武器系统内部,搞点小破坏,让那些威风凛凛的大炮、坦克瞬间变成一堆废铁。
又或者它们可以悄悄地潜入敌方的指挥中心,窃取重要的情报信息,让敌人的作战计划全盘暴露。
而且啊,这些纳米机器人战士还特别“聪明”,能够相互协作,共同完成复杂的任务。
它们之间的配合默契程度,简直比亲兄弟还亲!纳米材料在军事装备上的应用也是一绝。
咱们平常穿的衣服,弄脏了很难洗干净,对吧?但是用纳米材料制作的军装可就不一样啦!不仅防水、防油、防污渍,而且还超级耐磨。
战士们穿着这样的军装,在战场上摸爬滚打,也不用担心衣服会破损或者弄脏影响行动。
还有那些武器装备,用了纳米材料之后,强度和韧性都大大提高。
比如说坦克的装甲,以前可能会被炮弹轻易击穿,现在有了纳米材料的加持,那可就坚固得像一座钢铁堡垒,让敌人的炮弹都望而却步。
再来说说纳米卫星吧。
以往的卫星,个头大、造价高,发射和维护都特别麻烦。
但是纳米卫星就不一样了,它们体积小、重量轻,一次可以发射好多颗。
这些小家伙组成的卫星网络,能够实现全球无死角的监测和通信。
不管敌人躲在哪个角落,都能被我们的纳米卫星发现。
纳米在军事中的应用
纳米在军事领域的应用催化剂●纳米镍粉作为火箭固体燃料反应催化剂,可燃烧效率提高100倍●纳米材料制成的燃油添加剂,可节省燃油,降低尾气排放●纳米炸药比常规炸药性能提高千百倍特殊性能●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●提高了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)隐身性能●用纳米吸波材料涂在战略轰炸机、导弹等攻击性飞行器表面,能有效的吸收敌方防空雷达的电磁波●将纳米粒子添加于发烟剂中,能对阵地起到很好的屏蔽作用●与土壤混合,可遮蔽地下指挥所等重要设施原理(1)由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多。
这就大大减少波的反射率,使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱,从而达到隐身的作用。
(2)纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉体大很多,对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多,这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低,因此很难发现被探测目标,起到屏蔽作用。
微型武器●美国研制的小型智能机器人,大的像鞋盒子,小的如硬币,他们会爬行、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、无人侦察机纳米技术可以把现代作战飞机上的全部电子系统集成在一块芯片上,也能使目前需车载的电子战系统缩小至可由单兵携带,还可以潜在敌方关键设备中长达几十年之久。
现代战争消耗巨大,让人望而生畏。
从第二次世界大战到现在,武器弹药价格少则上涨几十倍,多则可达上千倍。
短短42天的海湾战争就耗资高达600多亿美元,使当时的美国总统布什心惊肉跳,难以承受,最后只好向英、法、德、日等盟国摊派,被戏称为“叫花子”盟主。
然而,进入纳米时代后,由于纳米武器装备所用资源少,成本极其低廉,未来造价昂贵的庞然大物型舰艇、飞机、坦克、火炮等将可能呈锐减之势,而纳米级战争将成为十足的低消耗战争。
纳米技术的军事价值
纳米技术的军事价值
“苍蝇”飞机 苍蝇” 苍蝇 这是一种如同苍蝇般大小的袖珍飞行器,可 携带各种探测设备,具有信息处理、导航和通 信能力。其主要功能是秘密部署到敌方信息系 统和武器系统的内部或附近,监视敌方情况。 这些纳米飞机可以悬停、飞行,敌方雷达根本 发现不了它们。据说它还适应全天候作战,可 以从数百千米外将其获得的信息传回己方导弹 发射基地,直接引导导弹攻击目标。
纳米技术的军事价值
“间谍草”是一种 看似小草的微型探测器, 其内装有敏感的超微电 子侦察仪器、照相机和 感应器,可侦测出百米 以外坦克、车辆等出动 时产生的震动和声音, 能自动定位、定向和进 行移动,绕过各种障碍 物。
பைடு நூலகம்
纳米技术的军事价值
如苍蝇般大小的机器虫它既可 为飞机、火炮和步兵武器投放,也 可人工放置在敌信息系统和武器系 统附近,大批机器“苍蝇”可在某 地区形成高效侦察监视网,大大提 高战场信息获取量。如再在它上面 安上某种极小的弹头,“苍蝇”会 变成“蜇人的马蜂”。 微型间谍飞 行器长约15厘米,能持续飞行一小 时,航程可达16公里。它能够在建 筑物中飞行或附着在设备上,一般 雷达难以发现。可在黑夜拍摄出清 晰的红外照片,并将敌目标告知己 方导弹发射基地,指引导弹实施攻 击。
纳米技术的军事价值
“蚊子”导弹 蚊子” 蚊子 由于纳米器件比半导体器件工作速度快得多, 可以大大提高武器控制系统的信息传输、存储 和处理能力,可以制造出全新原理的智能化微 型导航系统,使制导武器的隐蔽性、机动性和 生存能力发生质的变化。利用纳米技术制造的 形如蚊子的微型导弹,可以起到神奇的战斗效 能。纳米导弹直接受电波遥控,可以神不知鬼 不觉地潜入目标内部,其威力足以炸毁敌方火 炮、坦克、飞机、指挥部和弹药库。
纳米材料在国防科技的应用
纳米材料在国防科技的应用摘要:纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。
本文介绍了纳米材料的概念、纳米技术,并且着重介绍了纳米材料在国防科技的重要应用。
关键词:纳米材料纳米技术国防应用在充满生机的21世纪,信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求,元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小;航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。
新材料的创新,以及在此基础上诱发的新技术。
新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域,纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。
一、纳米材料什么是纳米材料?纳米(nm)是长度单位,一纳米是十亿分之一米,对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000—8000nm,人体红细胞的直径一般为3000—5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1—100nm 之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
二、纳米技术所谓的纳米技术是指:用纳米材料制造新型产品的科学技术。
它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理学、分子生物学、化学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术、合成技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学等。
在新的世纪,纳米将带给人们更多功能超常的生产生活工具,把人们带向一个从未见过的生活环境。
纳米科学技术使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子。
纳米材料在军事上的运用
2 纳米武器
纳米装甲
纳米装甲采用纳米材料,对非常好的纤维弹性,不拍弯曲、可挤压、可作成薄, 轻的防弹装甲。
纳米机器人运用了纳米微 型摄像头、有效载荷、纳 米尾巴等等一些高科技产 品,是现代战争中的杀手 锏,和未来军事发展的方 向,纳米技术已经成为军 事科技重要的组成部分。
以上为纳米技术在武器装备中的应用,通过纳米材料 的使用可以使武器装备变得更加高速化、更加微型化、 更加智能化。在战争中,纳米级的武器装备可以充分发 挥纳米武器装备的优势。分析家曾预测,未来飞机对付 红外制导导弹将有三层自卫系统。第一层防御系统是采 用激光器,破坏或摧毁面空导弹系统的红外跟踪器,使 其不能发射导弹。第二层防御系统是采用与现在的激光 红外干扰诱偏试验防御系统类似的系统。第三层防御系 统采用小型反导导弹,其尺寸相当小,因而可从曳光弹 布撒器中发射。反导导弹甚至能杀伤装备在红外波段外 工作的多模导引头的防空导弹 可以说纳米级武器可以称雄战场。
可以改进武器装备的隐身性能 隐行性能是新一代武器装 备店的显著特点之一,隐行的优与劣不仅取决于武器装备 的结构设计,更重要的是它采用隐形材料是否对雷达波、 红外线等具有良好的吸收性能。从而极大的改善飞机、坦 克、导弹和箭头灯的隐性材料。
增强信息存储与获取能力 用纳米技术制成的纳米管可以 充当电子快速通过的隧道。武器装备在纳米磁性功能材料 的作用下,可以极大地提高在战场复杂环境下对电、磁、 声、光和热等各种信息的获取、传输、处理、存储和显示 能力,为武器平台的电子信息系统提供更强的信息保障能 力。
武器装备的微型化和智能化 武器装备的体积大小将影响 其灵活性。而用量子器件取代大规模的集成电路,将是 武器控制系统的质量和能量缩小上千倍。精密复杂的高 性能纳米电子信息战系统将由单兵取代战车携带。在纳 米技术的作用下,量子器件将比半导体器件快1000倍。 采用纳米技术,能使现的体积缩小数千倍,且信息获取 能力提高数百倍
纳米技术——打造未来战场“变形金刚”
超现代战争HAOXIANDAIZHANZHENG铁军·国防TIEJUN GUOFANG34纳米技术——打造未来战场“变形金刚”文 / 武兴华纳米材料作为一种新材料,越来越受到广大科学家的重视。
经过不断的探索研究,纳米材料现在已经应用于纺织品、新能源、医疗、电子信息等热门行业当中。
那么,纳米材料在军事方面又会有什么样的贡献呢?“复合铠甲”:纳米陶瓷未来战争中,装甲车、坦克仍然是陆战场上的主力军。
但不同的是,这种战车外壳中装备了纳米陶瓷。
相较于普通陶瓷而言,纳米陶瓷攻克了普通陶瓷的脆性缺点,并且拥有了普通陶瓷不具备的诸多优点。
特别是复合纳米陶瓷技术,把陶瓷纳米颗粒和其他材料的纳米颗粒掺和烧结,这样可以得到很多具有特殊用途的新的陶瓷材料,拥有高可塑性、耐高温、导电性强等一系列优点。
战车中应用的纳米陶瓷装甲,比普通复合装甲拥有更高的强度与韧性,不仅防弹性能进一步提升,而且相较于目前的坦克复合装甲,它拥有更轻的质量,这就意味Copyright©博看网 . All Rights Reserved.超现代战争HAOXIANDAIZHANZHENG铁军·国防TIEJUN GUOFANG 35着这种战车将拥有更高的灵活性。
“隐形外衣”:纳米涂料未来战争中,作战飞机依然是空战的主要军事力量,除了飞得更高、更快,造成的破坏力更强外,还将采用吸波材料来应对敏锐的雷达探测,从而实现“隐身”,对目标造成出其不意的打击。
这些战机使用的就是纳米材料制成的吸波材料,并且喷涂了纳米涂料。
纳米吸波材料与纳米涂料拥有内部多孔的特点,这让雷达波难以反射回地面。
通过这两种材料的使用,搭配飞机独特光滑圆顺的外形,雷达波更是“有去无回”。
这两种材料的加持,使“隐身飞机”的威胁性大大提高。
目前采用第二代隐身技术的B-2轰炸机,就是采用了这两种方式进行“隐身”的。
“太空之眼”:纳米卫星未来的太空中,纳米卫星将成为浩瀚星河中的超级“观测者”。
关于战斗机有了纳米技术的例子
关于战斗机有了纳米技术的例子“隐形外衣”:纳米涂料未来作战,飞机依然是空战的主要军事力量,除了飞得更高、更快,造成的破坏力更强外,还将采用吸波材料来应对敏锐的雷达探测,从而实现“隐身”,对目标造成出其不意的打击。
这些战机使用的就是纳米材料制成的吸波材料并且喷涂了纳米涂料。
纳米吸波材料与纳米涂料,拥有内部多孔的特点,这让雷达波难以反射回地面。
通过这两种材料的使用,搭配飞机独特光滑圆顺的外形,雷达波更是“有去无回”。
这两种材料的加持,使“隐身飞机”的威胁性大大提高。
目前采用第二代隐身技术的B-2隐身轰炸机,就是采用了这两种方式进行“隐身”的。
扩展:“太空之眼”:纳米卫星未来的太空中,纳米卫星有可能成为浩瀚星河中的超级“观测者”。
纳米卫星的特点是单颗卫星体积小,功能强大,多颗卫星组成星座后可实现并超越一颗大型卫星的功能。
卫星的重量越大,发射的成本与难度也越大,所以卫星向着轻量化的方向发展。
这种卫星体积极小,单个零件组成部分重量不足0.1千克,当所有部分组成为一个整体卫星时,重量大约为10kg,可谓小巧玲珑。
各种部件全部用纳米材料制造,采用最先进的微机电一体化集成技术整合,具有可重组性和再生性,成本低,质量好,可靠性更强。
纳米卫星相比较传统卫星而言,它拥有低成本、低耗能、更及时的信息传导,以及适应性强且范围广泛的特点,在军事中可以发挥难以忽视的作用。
“全副武装”:未来战士未来战场上将出现一批身穿纳米战斗服的士兵。
这种纳米战斗服将融合大量的科技。
纳米战斗服,通过使用纳米纤维和其他的纳米材料制成,纳米材料拥有比其他材料更高的强度,甚至可以轻松抵御子弹或其他一些类型武器的攻击,让身穿纳米战斗服的战士减少所受伤害。
同时,战斗服中还安装了微型计算机与超高灵敏度的传感器,它可以帮助战士更轻松地躲避危险。
这种纳米战斗服的纤维,通过纳米材料的特殊结构,具有了化学防护特性。
经过纳米技术处理的纤维在让清新的空气通过的同时,将生化武器释放的毒素挡在身体之外。
纳米材料在军事方面的应用
陶瓷基复合材料早在70年代就被用于洲际
导弹弹头的端头帽、导弹的喷管和鼻锥。 目前正在研制的超音速战术导弹采用同种 燃烧室和喷管组合成固体火箭冲压式发动 机,对发动机能够允许的形状变化提出了 更高要求,为此需要采用陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料材料
已成功地用于制造航 天飞机的鼻锥、机翼 前缘及其他高温部件, 在航天飞机防热非常 强烈的部位作防热瓦, 还用于制造飞机上的 制动器,使飞机的重 量显著减轻。
谢谢!
定义:所谓纳米陶瓷,是指陶瓷材料的显微
结构中,晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分 布、气孔尺寸、缺陷尺寸都限于100nm以下, 是上世纪80年代中期发展起来的新型陶瓷材 料。
普通陶瓷在被用作防护材料时,由于其韧性差,受到
弹丸撞击后容易在撞击区出现显微破坏、垮晶、界面 破坏、裂纹扩展等一系列破坏过程,从而降低了陶瓷 材料的抗弹性能。
虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决,但其优良的室
温和高温力学性能、拉弯强度、断裂韧性使其在切削工具、 轴承、发动机部件等诸多方面都有广泛的应用,并在许多 超高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的 作用,具有广阔的应用前景。
物理制备方法:物理制备方法主要是蒸发凝聚
法和高能机械球磨法两种。 化学制备方法:化学制备方法分为气相化学法 和液相化学法 。 气相化学合成按加热热源可分为电阻法、等 离子体法、激光法和电子束法等。 液相化学方法是通过液相来合成粉体,包 括沉淀、溶胶凝胶、喷雾热解、水热合成。 目前有产业化趋势的制备方法是等离子体法和 激光法。
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%。
纳米材料在未来军事中的应用
纳米材料在未来军事中的应用作者:曹睿来源:《世界家苑》2020年第01期摘要:納米材料以其一些特殊的性质,在各个领域都得到了广泛的应用,必将产生深远的影响。
本文展望了纳米材料的应用前景和未来发展方向。
关键词:纳米材料;未来;军事在电影《特种部队》中有一个场景,一个不大的圆柱体上,许多蚊子大小的飞行器向远处飞去,很快,基地里的电子设备都失去了作用,整个基地顿时成为一处不设防的空间。
这种形似蚊子的小型飞行器就是纳米材料制成的电子干扰器。
这种现象,在未来战争中将随时可能出现,目前,世界各国都把纳米材料的研究纳入了国家重点项目。
那么纳米到底是什么,什么又是纳米材料。
纳米材料在军事领域中有何应用。
1 纳米材料纳米是物理学上的度量单位,1纳米是10-9 m,它到底有多小,通俗一点说,一根头发丝的直径是100微米,1纳米就相当于一根头发丝粗细的十万分之一。
而纳米材料就是由纳米粒子作为基本单元构成的,是在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(10-9~10-7m)的材料。
由于纳米材料的粒子尺寸小到了纳米数量级,使得纳米材料会产生一些新的特性,将会导致声、光、电、磁、热等发生很大的改变。
主要表现在四个方面:界面与表面效应,小尺寸效应,量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。
简单来说,就是纳米材料会更轻、更高、更强。
2 纳米材料的智能化这些特性纳米材料在各个领域中都得到了广泛的应用,特别是在军事领域,纳米材料将会改变现有武器装备形态,乃至整个军事技术革命,甚至改变未来的战争形态。
在飞机外表面涂上纳米超微粒材料,可以有效的吸收红外光和电磁波,使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低,很难发现被探测目标,因此起到很好的隐身作用。
在信息化战争中,隐身、侦察、干扰、窃密和反辐射是信息对抗的重要手段。
美国F-117A和B-2隐身飞机在战场上的投入使用,标志着隐身时代的到来。
21世纪将会有更多更先进的隐身武器脱颖而出,这将为纳米隐身材料的发展创造极为有利的条件。
纳米技术在军事上的应用
纳米技术在军事上的应用张祥娥王燕舞纳米是度量长度的单位,纳米又称毫微米,英文为nm,一纳米等于十亿分之一米的长度,形象地比喻,一纳米的物体放在乒乓球上,就像一个乒乓球放在地球上一般,这就是纳米长度的概念。
纳米材料是指在纳米量级(1~lOOnm)范围内调控物质结构而研制成的新材料,而纳米技术是指在纳米尺度范围内,通过操纵原料、分子、原子团或分子团,使其重新排列组合成新物质的技术。
纳米技术以纳米为技术尺度对物质和生命进行研究和应用,它以空前的分辨率为人类揭示了一个可见的原子、分子世界,研究纳米技术的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品。
迄今为止的现代战争,都是飞机、军舰、坦克、火炮等大型武器装备主宰战场,战争消耗巨大,如短短的42天的海湾战争就耗资600多亿美元。
纳米技术在军事上的应用,主要体现在把纳米技术转化为微型武器系统的技术,其核心是利用微机电系统实现武器装备袖珍化,用微型武器替代现在的武器设备。
纳米技术采用量子器件,使武器设备的体积、重量、功耗成千地减小,同时控制系统中的信息传输、存储和处理能力、智能化水平成千倍地提高,纳米技术将实现武器系统超微化、高智能化和集成化生产,使研制和生产周期缩短,成本降低,可以说纳米级战争将成为低消耗战争。
纳米技术的发展可能导致制造技术乃至整个军事技术的革命,甚至会对未来战争产生深远的影响。
目前纳米技术尚不成熟,但由于其中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。
世界各主要军事大国相继制定了名目繁多的军用纳米技术开发计划。
美国开发纳米技术的经费从1997年的1亿多美元增加到2001年的5亿美元;日本也认识到纳米技术在军事等方面的长远潜力,建成了第一个分子装配器;欧洲有关纳米技术的一项军事研究计划已在法国一个实验室开始起步。
目前纳米技术的军事应用主要集中在装备纳米信息装备和纳米攻击装备两个系统。
1 纳米信息装备系统纳米信息装备系统是指以纳米技术为核心的信息传输、存储、处理和传感系统。
纳米技术在军事领域中的应用
纳米技术在军事领域中的应用纳米技术不仅在材料、生物医学、半导体器件和微机电系统等领域中有着广泛的应用,而且这些领域中的应用又都能不同程度地用于军事领域,所以纳米技术在军事领域中也有着广阔的应用前景。
利用纳米技术,科技工作者正在研制纳米武器和纳米武器系统。
纳米武器和纳米武器系统具有超微型化、智能化和高性能等优点,必将引起未来武器系统的深刻变革和未来战争模式、作战指挥等一系列重大的变革。
一、纳米武器系统的特点1.系统超微型化纳米技术用量子器件取代大规模的集成电路,使武器控制系统的重量和功耗成千分之一地减小,从而大大减小了武器的体积和重量。
纳米技术可以把现代作战飞机上的全部电子系统集成在一块芯片上,也能使目前需车载机载的电子战系统缩小至可由单兵携带,从而大大提高电子战的覆盖面。
用纳米技术制造的微型武器,其体积只有昆虫般大小,却能像士兵一样执行各种军事任务。
2.武器系统高智能化量子器件的工作速度比半导体器件快1000倍,因此,用量子器件取代半导体器件,可以大大提高武器装备控制系统中的信息传输、存储和处理能力。
采用纳米技术,可使现有雷达在体积缩小数千分之一的同时,其信息获取能力提高数百倍;能够把超高分辨力的合成孔径雷达安放在卫星上,进行高精度对地侦察……纳米技术还可以使武器表面变得更“灵巧”,利用可调动态特性的纳米材料作武器的蒙皮,可以察觉极细微的外界“刺激”,用纳米材料制造潜艇的蒙皮,可以灵敏地“感觉”水流、水温、水压等级,细微的变化,并及时反馈给中央计算机,最大限度地降低噪声,节约能源;能根据水波的变化提前纳米材料做军用机器人的“皮肤”,可以使之具有十分灵敏的智能,可以有效地完成某些军事任务。
3.武器系统成本低廉用纳米技术制造武器的微型武器系统,一般来说,几乎没有用肉眼看得见的硬件单元的连接。
省去了大量线路板和接头,因此与其他的小型武器相比,其成本将低得多,而运用也十分方便。
用一架无人驾驶飞机就可以将数以万计的微机电系统探测器空投到敌军可能部署的地域或散布在天空中,十分容易掌握敌人动向。
纳米在军事中的应用
在军事中的应用未来的军事力量和未来的战争都将越来越取决于一个国家在新武器研发中科学技术的含量。
那种完全靠人海战术的战争将一去永不复返。
1991年,美国在海湾战争中首次使用的F117-A隐身战斗机,由于飞机的机身上包覆了多种纳米尺度的红外和微波隐身材料,飞机对雷达电磁波有强烈的吸收能力和散射能力,使得雷达和红外探测器都无法探测到飞机的存在。
这是因为:(1)由于纳米微粒的尺寸远远小于飞机本身发出的红外线波长和雷达发来的电磁波波长,可以大大增加对这些波的透过率和减少对这些波的反射率,使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱,从而达到隐身的作用;(2)纳米微粒的比表面积大,对电磁波有很强的吸收能力,这些又使得红外探测器和雷达接收到的反射信号强度又大打折扣。
在历时近1个半月的海湾战争中,F117-A隐身战斗机执行任务达1270余架次,摧毁了伊拉克95%的重要军事目标,却无一架飞机受损。
由此看来,纳米隐身材料在现代战争中的重要性将不言而喻。
隐身技术是20世纪军用飞机设计的一项革命性的技术,并已经从第一代隐身技术(典型的是F117-A隐身战斗机)以棱角散射机体外型加纳米吸波涂层为主,第二代隐身技术(典型的是B-2隐身轰炸机)以斜角斜边散射,外表面光滑的机体外型加纳米吸波材料和吸波涂层为主,发展到现在的第三代隐身技术,典型的就是F-22“猛禽”隐身战斗机,把隐身外形与飞机的气动外形进行了一体化设计,再加上十分有效的纳米吸波材料和吸波涂层的优化选择和配置,使飞机达到了最佳的隐身效果。
纳米材料除了在上述隐身战斗机中应用以外,在其他的军事武器上也有很广阔的应用可能。
例如,纳米材料也可以大幅度减少飞行器在大气中或水中的摩擦力或阻力,使得在相同驱动力条件下的飞行器可以飞行的更快更远。
如果将纳米材料涂在鱼雷的表面上,鱼雷能够在海水中行走得更快,有利于迅速打击目标。
如果涂在导弹的表面上,导弹能够飞行得更快更远。
导弹飞行速度和飞行距离是导弹的两个非常重要的性能指标,特别是在导弹防御系统中飞行速度更快的导弹能够有效地追击和拦截敌方的导弹和飞行器。
纳米技术在国防领域的应用作文
纳米技术在国防领域的应用作文在当今这个科技飞速发展的时代,各种前沿技术层出不穷,纳米技术就是其中一颗耀眼的明星。
可能一提到纳米技术,很多人会觉得这是个高深莫测、遥不可及的东西,但实际上,它已经在不知不觉中渗透进了国防领域,为国家的安全和军事力量的提升发挥着巨大的作用。
就拿纳米材料来说吧,这可是个神奇的玩意儿。
以前,我们制造武器装备,材料的性能总是有这样那样的局限性。
比如说,强度够了,重量又太重;或者是耐腐蚀性好了,韧性又不足。
但纳米材料的出现,彻底改变了这个局面。
我给您讲讲我曾经了解到的一个例子。
有一次,我有幸参观了一家军工企业,他们正在研发一种新型的纳米防弹衣。
那场面,真叫一个震撼!传统的防弹衣,又厚又重,穿在身上行动很不方便。
但是这种纳米防弹衣就完全不同了。
它的材料是由无数的纳米粒子组成的,这些纳米粒子之间的结合非常紧密,形成了一种超级坚固的结构。
我亲眼看到他们做实验,拿一把威力巨大的枪对着一块纳米防弹材料射击。
“砰”的一声巨响,子弹打上去,居然被硬生生地弹开了,而那防弹材料的表面,只是留下了一个浅浅的痕迹。
更让人惊讶的是,这种纳米防弹衣的重量比传统防弹衣轻了好多,战士们穿上它,行动更加灵活自如,就像是穿上了一件普通的衣服一样轻松。
还有纳米武器,这更是让人惊叹不已。
比如说纳米导弹,个头特别小,但是威力却丝毫不减。
想象一下,在战场上,敌人根本发现不了这些小小的导弹飞过来,等发现的时候已经来不及了。
这就像是一群看不见的小杀手,悄悄地就给敌人致命一击。
再说说纳米机器人吧。
在未来的战争中,它们可能会成为战场上的“小精灵”。
这些小小的纳米机器人,可以被设计成各种形状和功能。
有的可以像小虫子一样,悄悄地潜入敌人的军事设施中,获取情报;有的则可以直接对敌人的武器系统进行破坏。
我曾经看过一个科幻电影,里面就有这样的场景:一群纳米机器人组成了一个巨大的“怪兽”,直接把敌人的坦克、飞机都给吞了。
当时我就想,虽然这是电影里夸张的情节,但说不定在未来的某一天,真的会变成现实。
宇宙规模战争;纳米技术在战争中的崛起(纳米武器不仅仅是超级的)
宇宙规模战争;纳米技术在战争中的崛起
在未来的世界里,随着科技的不断进步,宇宙规模战争已成为一种可能性。
而纳米技术的出现更是让战争变得更加难以预测和残酷。
首先,宇宙规模战争将会是人类历史上最具挑战性的冲突。
它需要大量的资金、精密的科技和庞大的工程来实现。
战争的目标将不再仅是地球上的资源或领土,而是更广阔的星际空间。
这意味着,参与宇宙规模战争的国家必须能够拥有超级大国的实力和经济基础。
然而,纳米技术的崛起却让未来战争变得更加复杂和危险。
纳米技术可以让军事装备和武器更加智能化、高效化,但是也会带来一些难以控制的风险。
比如说,纳米机器人可以携带病毒或毒素,袭击敌人的人员和设施,从而造成灾难性的后果。
此外,纳米技术的应用还会对战争的道德和法律带来挑战。
难以预测的纳米武器可能会对无辜平民造成不可逆的伤害,这样的行为将被视为违反国际法和人道主义法规。
在这种情况下,我们需要重视科技的发展与现代战争的关系,同时也要在科技的应用上加强监管和限制。
我们需要更加明确地界定纳米技术在战争中的使用范围,并注重机器人和人工智能技术的安全性和可控性。
只有这样,才能使人类在未来的战争中尽可能减少破坏和损失,保护人类生命的尊严和价值。
纳米技术在军事领域上的应用展望
作者: 李成 安纯前
作者机构: 陕西西安武警工程学院研究生队
出版物刊名: 科技资讯
页码: 6-7页
主题词: 纳米技术 军事应用 展望 应用与发展 军事领域 智能信息技术 纳米电子学 纳米光电子学 微电子技术 信息领域
摘要:纳米技术具有前瞻性、战略性、基础性的特点,它在电子信息领域的应用与发展将使纳米电子学、纳米磁学及纳米光电子学成为21世纪信息技术的核心,将促使以微电子技术为代表的当代信息技术,向以纳米技术和分子器件为代表的智能信息技术快速转变.文章介绍了纳米技术及其产品在军事领域中的发展和应用前景.。
纳米技术在军事上的应用论文
纳米技术在军事上的应用论文推荐文章军事理论参考论文热度:哲学论文素材内容热度:旅游管理论文内容热度:高校德育论文范文热度:当代中国经济形势分析论文热度:纳米技术应用于军事领域的诸多方面,有效地提高了军队作战效能,同时也带有一定的风险,对未来战争将产生深远影响。
下面是店铺给大家推荐的纳米技术在军事上的应用论文,希望大家喜欢!纳米技术在军事上的应用论文篇一《纳米技术应用于军事领域产生的效应及其对未来战争的影响》摘要:蓬勃发展的纳米技术使人类对物质世界有了更为深入的认识,纳米技术的应用越来越受到人们的重视,军事领域也不例外。
纳米技术应用于军事领域的诸多方面,有效地提高了军队作战效能,同时也带有一定的风险,对未来战争将产生深远影响。
关键词:纳米技术;军事领域;效应;影响当物质的尺寸小到0.1~100纳米时,物质属性会发生很大变化。
如铜块被加工成纳米尺度的粉末,而后再压成块状,其导热速度是自然铜块的数倍;很多物质被加工到纳米尺度后,其导电性和光吸收能力提高数倍等等。
研究这些现象的技术被称为纳米技术[1]。
先进的技术总是最先应用于军事领域,纳米技术也是如此。
当这种技术刚刚兴起时,世界各主要军事大国便相继制定了繁多的军用纳米技术项目。
他们认为,在未来的战争中,纳米技术将极大地改善战场侦察和战场指挥手段,并加速武器装备小型化、信息化和一体化进程,甚至改变未来战争的模式[2]。
1 纳米技术在军事领域应用所产生的积极作用纳米技术在军事领域应用,将有效地提升指挥系统的性能、改进侦察技术手段、增强武器装备的作战效能和降低士兵伤亡率[3-4]。
1.1 提升指挥系统的性能高性能的计算机是军队指挥系统中不可或缺的硬件设施。
采用纳米技术制造的电子器件,具有更高效的信息接收、处理和发送能力,且其并行能力强。
以此作为核心的计算机,在处理大量信息的同时能够保证指令安全、准确、迅捷地发送到作战人员计算机中。
1.2 改进侦察技术手段纳米技术可用于制造微型卫星和纳米卫星。