Теріс сыну бұрышы бар материалды жасау мүмкіндігін 1967 жылы кеңес физигі Виктор Веселаго болжаған, бірақ дәл қазір осындай қасиеттері бар нақты құрылымдардың алғашқы үлгілері пайда болды. Сынудың теріс бұрышының әсерінен жарық сәулелері объектінің айналасында иіліп, оны көрінбейді. Осылайша, бақылаушы «керемет» шапан киген адамның артында не болып жатқанын ғана байқайды.
Ұрыс алаңында жеңіске жету үшін қазіргі заманғы әскери күштер дамыған дене броньдары мен автокөлік броньдары мен нанотехнологиялар сияқты әлеуетті бұзатын мүмкіндіктерге жүгінеді. инновациялық камуфляж, жаңа электр қондырғылары, супер-аккумуляторлар және платформалар мен қызметкерлерді «ақылды» немесе реактивті қорғау. Әскери жүйелер күрделене түсуде, көпфункционалды және қосарланған жаңа озық материалдар әзірленуде және шығарылуда, ауыр және икемді электрониканың миниатюризациясы секіріспен жүріп жатыр.
Мысалдарға перспективалы өзін-өзі емдейтін материалдар, жетілдірілген композициялық материалдар, функционалды керамика, электрохромды материалдар, электромагниттік кедергілерге жауап беретін «киберден қорғайтын» материалдар жатады. Олар ұрыс алаңын және болашақ ұрыс қимылдарының сипатын біржолата өзгертетін бұзатын технологиялардың тірегі болады деп күтілуде.
Метаматериалдар, графендер мен көміртекті нанотүтіктер сияқты жаңа буынның озық материалдары үлкен қызығушылық пен инвестицияны тудырады, өйткені олар табиғатта жоқ қасиеттер мен функцияларға ие және қорғаныс қосымшалары мен экстремалды немесе дұшпандық кеңістіктерде орындалатын тапсырмалар үшін жарамды. Нанотехнологияда нанометрлік масштабтағы материалдар қолданылады (10-9) атомдық және молекулалық деңгейдегі құрылымдарды өзгертуге және әр түрлі ұлпаларды, құрылғыларды немесе жүйелерді құруға қабілетті болу үшін. Бұл материалдар өте перспективалы аймақ болып табылады және болашақта жауынгерлік тиімділікке елеулі әсер етуі мүмкін.
Метаматериалдар
Жалғастырмас бұрын метамәтериалдарды анықтайық. Метаматериал - бұл құрамды элементтер, олардың қасиеттері оның элементтерінің қасиеттерімен ғана емес, жасанды түрде жасалған периодтық құрылыммен де анықталады. Олар жасанды түрде құрылған және арнайы құрылымдалған, электромагниттік немесе акустикалық қасиеттері бар, қол жеткізуге технологиялық жағынан қиын, немесе табиғатта жоқ.
Интеллектуалды венчурлардың еншілес кәсіпорны Kymeta Corporation 2016 жылы mTenna метаматериалдық антеннасымен қорғаныс нарығына шықты. Компания директоры Натан Кунцтың айтуынша, қабылдағыш антенна түріндегі портативті антеннаның салмағы шамамен 18 кг және 10 ватт тұтынады. Метаматериалды антенналарға арналған жабдықтар кітап немесе нетбук көлеміндей, қозғалмалы бөлшектері жоқ және TFT технологиясын қолдана отырып, СКД мониторлары немесе смартфон экрандары сияқты шығарылады.
Метаматериалдар толқын ұзындығының микроқұрылымдарынан тұрады, яғни өлшемдері олар басқаруға тиіс сәулеленудің толқын ұзындығынан аз. Бұл құрылымдар мыс сияқты магнитті емес материалдардан жасалуы мүмкін және шыны талшықты ПХД субстратына бекітілген.
Метаматериалдарды электромагниттік толқындардың негізгі компоненттерімен - диэлектрлік тұрақты және магниттік өткізгіштікпен өзара әрекеттесу үшін жасауға болады. Интеллектуалды венчурлар өнертапқышы Паблос Холманның айтуынша, метаматериалдар технологиясы арқылы жасалған антенналар ақырында ұялы байланыс мұнараларын, стационарлық телефон желілерін, коаксиалды және талшықты -оптикалық кабельдерді ығыстыруы мүмкін.
Дәстүрлі антенналар белгілі бір толқын ұзындығының бақыланатын энергиясын ұстауға бейімделген, ол электр тогын шығару үшін антеннадағы электрондарды қоздырады. Өз кезегінде бұл кодталған сигналдарды ақпарат ретінде түсіндіруге болады.
Қазіргі антенналық жүйелер қиын, себебі әр түрлі жиіліктер басқа антеннаны қажет етеді. Антенналар метаматериалдардан жасалған жағдайда, беткі қабат электромагниттік толқындардың иілу бағытын өзгертуге мүмкіндік береді. Метатериалдар теріс диэлектрлік және теріс магниттік өткізгіштігін көрсетеді, сондықтан теріс сыну көрсеткішіне ие. Бұл теріс сыну көрсеткіші, ешбір табиғи материалда жоқ, екі түрлі ортаның шекарасынан өткен кезде электромагниттік толқындардың өзгеруін анықтайды. Осылайша, метоматериалды антеннаның қабылдағышын әр түрлі жиіліктерді қабылдау үшін электронды түрде реттеуге болады, сондықтан әзірлеушілер кең жолақты жетуге және антенна элементтерінің көлемін азайтуға мүмкіндік алады.
Мұндай антенналардың ішіндегі метаматериалдар тығыз орналасқан жеке ұяшықтардың жалпақ матрицасына (теледидар экранында пиксельдердің орналасуына өте ұқсас), параллель тікбұрышты толқын бағыттаушылардың басқа жазық матрицасына, сондай -ақ бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы толқынның шығарылуын бақылайтын модульге жиналады. және антеннаға сәулелену бағытын анықтауға мүмкіндік береді.
Холман метатериалды антенналардың артықшылығын түсінудің ең оңай жолы - антеннаның физикалық саңылауларын және кемелерде, ұшақтарда, дрондарда және басқа қозғалатын жүйелерде Интернет байланысының сенімділігіне мұқият қарау екенін түсіндірді.
«Бұл күндері орбитаға шығарылған әрбір жаңа байланыс спутнигі, - деп жалғастырды Холман, - бірнеше жыл бұрынғы спутниктер шоқжұлдызына қарағанда сыйымдылығы жоғары. Бізде бұл спутниктік желілерде сымсыз байланыс үшін үлкен әлеует бар, бірақ олармен байланысудың жалғыз жолы - үлкен, ауыр және орнатуға және қызмет көрсетуге қымбат спутниктік табақты алу. Метаматериалдарға негізделген антеннаның көмегімен біз сәулені басқара алатын және тікелей спутникті көздей алатын жалпақ панель жасай аламыз.
«Уақыттың 50 пайызы физикалық басқарылатын антенна спутниктік емес және сіз офлайнсыз»,-деді Холман. «Сондықтан метамәтіндік антенна әсіресе теңіз контекстінде пайдалы болуы мүмкін, себебі ыдыс спутникті көрсету үшін физикалық түрде басқарылады, өйткені кеме жиі бағытын өзгертеді және толқындарда үнемі тербеледі».
Бионика
Жаңа материалдарды игеру сонымен қатар күрделі пішінді икемді көпфункционалды жүйелерді құруға бағытталады. Мұнда қолданбалы ғылым техникалық құрылғылар мен жүйелерде тірі табиғаттың ұйымдастырылу принциптерін, қасиеттерін, функциялары мен құрылымдарын қолдану бойынша маңызды рөл атқарады. Бионика (Батыс әдебиетіндегі биомиметика) адамға табиғаттан табылған және алынған идеялар негізінде өзіндік техникалық жүйелер мен технологиялық процестерді құруға көмектеседі.
АҚШ теңіз флоты суасты қайықтарын зерттеу орталығы бионикалық принциптерді қолданатын автономды мина іздеу машинасын (APU) сынақтан өткізуде. теңіз өмірінің қозғалысына еліктеу. Ұстараның ұзындығы 3 метр, оны екі адам көтере алады. Оның электроникасы төрт қанат пен екі артқы винттің жұмысын үйлестіреді. Ұшу қозғалысы құстар мен тасбақалар сияқты кейбір жануарлардың қозғалысына еліктейді. Бұл APU -ге төмен жылдамдықта дәл маневр жасауға және жоғары жылдамдыққа жетуге мүмкіндік береді. Сондай -ақ, бұл маневрлік ұстара 3D бейнесін түсіру үшін өз орнын оңай өзгертуге және объектілердің айналасында жүзуге мүмкіндік береді.
АҚШ-тың Әскери-теңіз күштерін зерттеу агенттігі Pliant Energy Systems-тің велосипедтерді ауыспалы пандус тәрізді толқынды қозғалыстарды тудыратын, көп тұрақтылықты, сызықты емес, қағаз тәрізді қанаттар жүйесімен алмастыратын қосымша автономды Velox су асты қондырғысының прототипін әзірлеуді қаржыландырады. Құрылғы жазық гиперболалық геометриясы бар электроактивті, толқынды, икемді полимерлік қанаттардың қозғалысын су астында, серфинг толқындарында, құмда, теңізде және жер үсті өсімдіктерінде, тайғақ тастарда немесе мұзда еркін қозғалатын қозғалысқа айналдырады..
Pliant Energy Systems өкілі хабарлағандай, толқынды алға қозғалысы өсімдіктер мен тұнбалардың зақымдануын барынша азайта отырып, айналмалы бөлшектер жоқ болғандықтан, тығыз өсімдіктерде қатудың алдын алады. Литий-ионды аккумулятормен жұмыс жасайтын, шу деңгейі төмен кеме мұз астындағы жағдайын сақтау үшін оның көтерілуін жақсарта алады, ал оны қашықтан басқаруға болады. Оның негізгі міндеттеріне мыналар жатады: байланыс, оның ішінде GPS, WiFi, радио немесе спутниктік арналар; ақпарат пен ақпарат жинау; іздеу және құтқару; және сканерлеу және мин.
Нанотехнологиялар мен микроқұрылымдардың дамуы бионикалық технологияларда да өте маңызды, физикалық процестерді модельдеу немесе жаңа материалдар өндірісін оңтайландыру үшін табиғаттан алынған шабыт.
АҚШ Әскери -теңіз күштерінің ғылыми -зерттеу зертханасы шаянтәрізділердің хитинді қабығына ұқсас қабатты микроқұрылымы бар, бірақ пластикалық материалдардан жасалған мөлдір полимерлі қалқан әзірлеп жатыр. Бұл материалды температура мен жүктемелердің кең диапазонында сәйкес келуіне мүмкіндік береді, бұл оны персоналды, стационарлық платформаларды, көлік құралдары мен ұшақтарды қорғау үшін пайдалануға мүмкіндік береді.
Осы зертхананың оптикалық материалдар мен құрылғылардың меңгерушісі Яс Сангераның айтуынша, нарықта бар қорғаныс әдетте үш түрлі пластмассадан жасалған және 1-2 мм-ден атылатын және жылдамдықтан ұшатын 9 мм оққа жүз пайыз төтеп бере алмайды. 335 м / с.
Зертхананың мөлдір қару -жарақ конструкциясы баллистикалық тұтастықты сақтай отырып, салмақты 40% төмендетеді және оқ энергиясын 68% көбірек сіңіреді. Сангера бронь минадан қорғалған автокөліктер, амфибиялық бронды машиналар, жабдықтау машиналары мен ұшақтар кабинасының терезелері сияқты бірнеше әскери мақсатта қолдануға болатынын түсіндірді.
Сангераның айтуынша, оның зертханасы қолданыстағы әзірлемелерге негізделген, көп соққылы сипаттамалары бар жеңіл конформды мөлдір бронь құруға және 7, 62х39 мм калибрлі мылтық оқтарынан қорғауды қамтамасыз ететін 20%-дан астам салмақ түсіруге қол жеткізуге ниетті.
DARPA сонымен қатар бірегей қасиеттері бар мөлдір Spinel броньдарын шығарады. Бұл материал керемет әсерлі сипаттамаларға, жоғары қаттылық пен эрозияға төзімділікке, сыртқы факторларға төзімділіктің жоғарылауына ие; ол кең толқынды инфрақызыл сәулеленуді береді, бұл түнгі көру құрылғыларының мүмкіндіктерін арттырады (шыны беттердің артындағы заттарды көру қабілетін), сонымен қатар дәстүрлі оқ өткізбейтін әйнектің салмағының жартысын құрайды.
Бұл қызмет DARPA Atom to Product (A2P) бағдарламасының бөлігі болып табылады, ол «наноөлшемді бөлшектерді (атомдық өлшемдерге жақын) жүйелерге, компоненттерге немесе материалдарға кем дегенде миллиметрлік масштабта жинауға қажетті технологиялар мен процестерді әзірлейді».
Соңғы сегіз жыл ішінде Агенттік беріктік сипаттамаларын сақтай отырып, негізгі мөлдір сауыттың қалыңдығын шамамен 18 см -ден 6 см -ге дейін қысқартуға қол жеткізді, деп хабарлайды DARPA A2P бағдарламасының жетекшісі Джон Мейн. Ол әр түрлі қабаттардан тұрады, «олардың бәрі керамикалық емес, барлығы пластиктен немесе шыныдан емес», олар жарылып кетпес үшін артқы материалға жабысады. «Сіз мұны монолитті материал ретінде емес, қорғаныс жүйесі ретінде қарастыруыңыз керек».
Шпинель әйнегі брондалған зерттеу орталығының бағалауы үшін FMTV американдық армиясының (орташа тактикалық көліктердің отбасы) жүк көліктерінің прототиптеріне орнату үшін шығарылды.
A2P бағдарламасы шеңберінде DARPA Орегонның наноматериалдар мен микроэлектроника институты Voxtel -мен 5,59 миллион долларға нанодан макроға дейінгі өндірістік процестерді зерттеуге келісімшарт берді. Бұл бионикалық жоба геккон кесірткесінің мүмкіндіктерін имитациялайтын синтетикалық желімді жасауды қамтиды.
«Гекконың табанында кішкене түк тәрізді нәрсе бар … ұзындығы шамамен 100 микрон. Әр кішкене бұтақтың соңында өлшемі шамамен 10 нанометр болатын кішкентай нанопластинка бар. Қабырғаға немесе төбеге тиген кезде бұл плиталар гекконның қабырғаға немесе төбеге жабысуына мүмкіндік береді ».
Мэн өндірушілер бұл мүмкіндіктерді ешқашан қайталай алмайтынын айтты, себебі олар тармақталатын наноқұрылымдарды жасай алмады.
«Voxtel осы биологиялық құрылымды қайталайтын және осы биологиялық қасиеттерді қамтитын өндірістік технологияларды әзірлейді. Ол көміртекті нанотүтіктерді шынымен жаңа түрде қолданады, бұл сізге күрделі 3D құрылымдарын құруға және оларды түпнұсқалық тәсілдермен қолдануға мүмкіндік береді, бұл міндетті түрде құрылым ретінде емес, басқа да өнертабыс тәсілдермен ».
Voxtel «функционалды толық блоктарға жиналған, содан кейін күрделі гетерогенді жүйелерге жиналған материалдарды» шығаратын қосалқы өндірістің озық әдістерін дамытқысы келеді. Бұл әдістер табиғатта кездесетін қарапайым генетикалық кодтар мен жалпы химиялық реакцияларды имитациялауға негізделген болады, бұл молекулалардың атом деңгейінен өздерін энергиямен қамтамасыз ете алатын үлкен құрылымдарға жиналуына мүмкіндік береді.
«Біз кеңейтілген қайта қолданылатын жабысқақ құрғымыз келеді. Бізде эпоксидті жабысқақ қасиеттері бар материал болғанын қалаймыз, бірақ оның бір реттік қолданылуы мен бетінің ластануы жоқ, - деді Мейн. «Гекко стиліндегі материалдың әдемілігі-оның қалдық қалдырмауы және бірден жұмыс жасауы».
Басқа тез дамып келе жатқан озық материалдарға графен мен көміртекті нанотүтікшелер сияқты өте жұқа материалдар жатады, олар құрылымдық, жылу, электрлік және оптикалық қасиеттерге ие, олар қазіргі жауынгерлік кеңістікті төңкереді.
Графен
Еуропалық қорғаныс өкілі Джузеппе Даквино көміртекті нанотүтікшелердің электронды және камуфляждық жүйелерде, сондай -ақ биомедициналық салада қолдану үшін жақсы әлеуетке ие болғанымен, графен «неғұрлым қызықты, өйткені ол, ең болмағанда қағаз жүзінде, көбірек мүмкіндіктер ұсынады» деді. Агенттік (EOA).
Графен-бір атом қалыңдығындағы көміртек атомдарының қабатынан түзілген ультра жұқа наноматериал. Жеңіл және берік графен жоғары жылу және электр өткізгіштікке ие. Қорғаныс өнеркәсібі графенді оның беріктігін, икемділігін және жоғары температураға төзімділігін қажет ететін қосымшаларда, мысалы, экстремалды жағдайларда орындалатын жауынгерлік тапсырмаларда қолдану мүмкіндігін мұқият зерттейді.
Даквино графен «кем дегенде теориялық тұрғыда болашақтың материалы» деді. Қазір өте қызықты пікірталастардың себебі, азаматтық секторда ұзақ жылдар бойы жүргізілген зерттеулерден кейін, оның іс жүзінде жауынгерлік сценарийлерді өзгертетіні белгілі болды ».
«Мүмкіндіктердің бірнешеуін келтіруге болады: икемді электроника, қуат жүйесі, баллистикалық қорғаныс, камуфляж, сүзгілер / мембраналар, жоғары жылу тарататын материалдар, биомедициналық қосымшалар мен сенсорлар. Бұл шын мәнінде негізгі технологиялық бағыттар ».
2017 жылдың желтоқсанында ЕАО бір жыл бойы графеннің перспективалы әскери қолданылуын және оның еуропалық қорғаныс өнеркәсібіне әсерін зерттеуді бастады. Бұл жұмысты Испанияның Техникалық зерттеулер мен инновациялар қоры басқарды, олармен Картахена университеті мен британдық Cambridge Nanomaterial Technology Ltd. 2018 жылдың мамырында графен бойынша зерттеушілер мен сарапшылардың семинары өтті, онда оны қорғаныс саласында қолдану бойынша жол картасы анықталды.
EOA мәліметі бойынша, «Алдағы онжылдықта қорғаныс қабілетін өзгертуге мүмкіндігі бар материалдардың ішінде графен тізім бойынша жоғары. Жеңіл, икемді, болаттан 200 есе берік және оның электрөткізгіштігі керемет (кремнийден жақсы), сонымен қатар жылу өткізгіштігі ».
EOA сонымен қатар графеннің «қолтаңбаны басқару» саласында керемет қасиеттерге ие екенін атап өтті. Яғни, оны «радиоактивті жабындылар» өндіруге қолдануға болады, ол әскери техниканы, ұшақтарды, сүңгуір қайықтарды және жер үсті кемелерін дерлік анықталмайтын объектілерге айналдырады ». Мұның бәрі графенді тек азаматтық өнеркәсіп үшін ғана емес, сонымен қатар әскери мақсаттарда, құрлықта, әуеде және теңізде өте тартымды материалға айналдырады ».
Осы мақсатта АҚШ әскерилері көліктер мен қорғаныс киімдері үшін графенді қолдануды зерттеп жатыр. АҚШ армиясының әскери зерттеулер зертханасының (ARL) инженері Эмил Сандоз-Росадоның айтуынша, бұл материал тамаша механикалық қасиеттерге ие, графеннің бір атомдық қабаты коммерциялық баллистикалық талшықтың сол қабатынан 10 есе қаттырақ және 30 есе күшті. «Графен төбесі өте жоғары. Бұл ARL -дағы бірнеше жұмыс топтарының қызығушылық танытуының бір себебі, себебі оның дизайн сипаттамалары брондау тұрғысынан өте перспективалы.
Дегенмен, үлкен қиындықтар да бар. Олардың бірі - материалды масштабтау; армияға танктерді, машиналар мен сарбаздарды жабатын қорғаныс материалдары қажет. «Бізге көп нәрсе қажет. Жалпы, біз қазіргі уақытта қажет миллион немесе одан да көп қабаттар туралы айтып отырмыз ».
Сандоз-Росадо графенді бір немесе екі жолмен жасауға болады, не жоғары сапалы графит бөлек атомдық қабаттарға бөлінетін пилинг процесі арқылы, не мыс фольгада графеннің бір атомдық қабатын өсіру арқылы. Бұл процесті жоғары сапалы графен шығаратын зертханалар жақсы жолға қойған. «Бұл өте жақсы емес, бірақ оған өте жақын. Алайда, бүгін бірнеше атомдық қабат туралы айтатын кез келді, бізге толыққанды өнім қажет ». Нәтижесінде, жақында өнеркәсіптік масштабтағы графен өндірісінің үздіксіз процестерін дамыту бағдарламасы іске қосылды.
«Көміртекті нанотүтікшелер немесе графен болсын, сіз нақты талаптарды ескеруіңіз керек», - деп ескертті Даквино, жаңа жетілдірілген материалдардың сипаттамаларының ресми сипаттамасы, жаңа материалдар жасаудың нақты процестерін стандарттау, бұл процестердің қайталануы, бүкіл тізбектің өндірістік қабілеттілігі (негізгі зерттеулерден демонстрациялар мен прототиптерді шығаруға дейін) әскери платформаларда графен мен көміртекті нанотүтікшелер сияқты жаңа материалдарды қолдануда мұқият зерделеуді және негіздеуді қажет етеді.
«Бұл жай ғана зерттеу емес, өйткені сіз белгілі бір материалдың ресми түрде сипатталғанына сенімді болуыңыз керек, содан кейін оны белгілі бір процесте шығаруға болатынына сенімді болуыңыз керек. Бұл оңай емес, өйткені өндіріс процесі өзгеруі мүмкін, өндірілген өнімнің сапасы процесіне байланысты өзгеруі мүмкін, сондықтан процесс бірнеше рет қайталануы керек ».
Сандоз-Росадо хабарлағандай, ARL графен өндірушілермен бірге өнімнің сапа класы мен оның масштабтылығын бағалау үшін жұмыс жасады. Қалыптасудың басында тұрған үздіксіз процестердің бизнес -үлгісі, сәйкес қуаты бар ма және олар қажетті сапаны қамтамасыз ете ала ма, әлі белгісіз.
Даквино компьютерлік модельдеу мен кванттық есептеулердің жетістіктері ғылыми зерттеулер мен әзірлемелерді, сондай -ақ жақын арада озық материалдарды өндіру әдістерін дамытуды тездетуі мүмкін екенін атап өтті. «Компьютерлік дизайн мен материалды модельдеу көмегімен көптеген нәрселерді модельдеуге болады: материалдық сипаттамалар мен тіпті өндірістік процестерді модельдеуге болады. Сіз тіпті виртуалды шындықты жасай аласыз, онда сіз материалды құрудың әр түрлі кезеңдерін қарастыра аласыз ».
Даквино сонымен қатар компьютерді модельдеу мен виртуалды шындықтың озық әдістері «белгілі бір материалды имитациялауға және бұл материалды белгілі бір ортада қолдануға болатынын көруге болатын интеграцияланған жүйе» құру арқылы артықшылық береді деп айтты. Кванттық есептеу мұндағы жағдайды түбегейлі өзгерте алады.
«Болашақта мен компьютерлік модельдеу арқылы өндірістің жаңа әдістеріне, жаңа материалдар мен жаңа өндіріс процестеріне деген қызығушылықты арттырамын, өйткені орасан зор есептеу қуатын тек кванттық компьютерлердің көмегімен алуға болады».
Даквиноның айтуынша, графеннің кейбір қосымшалары технологиялық жағынан күрделі, ал басқалары азырақ. Мысалы, матрицалық керамикалық композиттерді материалды күшейтетін және салмағын азайту кезінде механикалық төзімділігін арттыратын графен плиталарын біріктіру арқылы жақсартуға болады. «Егер біз, мысалы, композиттер туралы айтатын болсақ, - деп жалғастырды Даквино, - немесе, жалпы айтқанда, графен қосу арқылы күшейтілген материалдар туралы, онда біз ертең болмаса, нақты материалдар мен олардың жаппай өндірісінің нақты процестерін аламыз. бірақ келесі бес жылда мүмкін ».
«Сондықтан графен баллистикалық қорғаныс жүйелері үшін соншалықты қызықты. Графенді бронь ретінде қолдануға болатындықтан емес. Бірақ егер сіз қару -жарағыңызда графенді арматуралық материал ретінде қолдансаңыз, онда ол тіпті Кевлардан да күшті болуы мүмкін ».
Басымдықтар, мысалы, автономды жүйелер мен датчиктер, сондай-ақ су асты, ғарыштық және кибернетикалық сияқты жоғары қауіпті аймақтар, ең алдымен, жаңа жетілдірілген материалдарға және нанотехнология мен биотехнологияның интерфейсіне тәуелді. материалдар, реактивті материалдар мен энергия өндіру мен сақтау жүйелері.
Метафериалдар мен нанотехнологиялар, мысалы, графен мен көміртекті нанотүтіктер тез дамуда. Бұл жаңа технологияларда әскерилер жаңа мүмкіндіктерді іздейді, олардың қолданылуы мен ықтимал кедергілерін зерттейді, өйткені олар қазіргі заманғы ұрыс алаңының қажеттіліктері мен ұзақ мерзімді зерттеу мақсаттарының арасындағы тепе-теңдікті сақтауға мәжбүр.
