Dla tych, którzy służą w siłach zbrojnych Stanów Zjednoczonych, wrogowie są tylko jednym z wielu zagrożeń w miejscu pracy. Personel wszystkich oddziałów wojskowych jest zależny od najnowocześniejszych technologii do prowadzenia swoich operacji - a jeśli ta technologia ich zawiedzie, konsekwencje mogą być katastrofalne. Pojedynczy podrobiony element w łańcuchu dostaw wystarczy, aby zmienić wciągarkę o dużej mocy lub precyzyjnie wyrzucony system uruchamiania samolotu z zasobu na zagrożenie bezpieczeństwa.
Ta rzeczywistość stała się impulsem do przełomowych badań naukowca Marynarki Wojennej Alison Smith, która studiuje materiałoznawstwo w kampusie Crane Division w Naval Surface Warfare Center (NSWC) w Crane w stanie Indiana. Smith zdał sobie sprawę, że wrażliwe komponenty można certyfikować za pomocą podpisów w skali nano, co pozwala wojsku szybko i łatwo wykorzenić słabo pozyskane technologie i zapewnić bezpieczeństwo jego członkom.
Smith zaprezentuje swoją pracę w tę sobotę w National Museum of American History w Waszyngtonie na coroczny Dzień Wynalazków Wojskowych Smithsonian. Wydarzenie, we współpracy z amerykańskim Urzędem Patentowym i Znaków Towarowych, pokazuje wkład armii amerykańskiej w globalne innowacje. Naukowcy i inżynierowie posiadający wiedzę na temat nowych technologii - od zaawansowanego termowizyjnego sprzętu noktowizyjnego po wykrywanie fałszywych obrazów - będą pod ręką, aby je wyjaśnić, a także artefakty z muzealnego działu Historii Sił Zbrojnych.
Aby zilustrować podstawową zasadę nano-podpisów w przystępny sposób, Smith każe muzealnikom wyciąć papierowe płatki śniegu, użyć ich do zamaskowania spodniej strony płyt CD, a następnie przeanalizować, w jaki sposób różnią się wzory światła odbijanego na płytach CD. Zmiana materiałów na poziomie atomowym jest oczywiście bardziej zaangażowanym procesem, ale ta demonstracja uświadamia, że zmiany na małą skalę mogą mieć duży wpływ na właściwości optyczne materiału.
Osadzając matryce kryształowych nanocząstek w materiałach, Smith odkryła, że może zmienić makroskopową optykę tych materiałów w wyróżniający sposób, nie wpływając w żaden sposób na ich funkcjonalność. Gdy wojsko ustali oficjalny protokół nano-certyfikacji, szkicowi dostawcy nie będą mieli szansy na wprowadzenie fałszywych części do sprzętu wojskowego. Oportuniści w Chinach i gdzie indziej znani są z malowania natryskowych starych, tandetnych części i zastawiania ich jako nowych wraz z legalnymi sprzedawcami; Technologia Smitha usunie niepewność z równania i pozwoli wojsku oddzielić pszenicę od plewy bez bólu głowy.
Tina Closser, która koordynuje działania STEM skierowane do młodzieży przez NSWC Crane, wyjaśniła w wywiadzie elegancję badań Smitha. „Na poziomie nano [zespół Smitha] może manipulować geometrią tych cząstek tak, jak chcą, aby tworzyć różne odbicia.” Ale te unikalne odbicia, co najważniejsze, są w skali makro i można je zweryfikować za pomocą podstawowych aparatów telefonicznych jak małe kody QR. Dzięki tej nowej technologii, zielone oświetlenie część będzie tak prosta dla producentów wojskowych, jak skanowanie wydrukowanego kodu dla kasjerów w filmach. Gdy kamera wykryje pożądany wzór odbicia, dedykowana aplikacja poinformuje skaner, że dany komponent jest zgodny z prawem.
Umożliwi to uwierzytelnianie komponentów w locie na każdym etapie montażu urządzenia. „Możesz go zeskanować i powiedzieć:„ To dobra część ”, podsumowuje Closser. „Gdybyś musiał zabrać to do laboratorium, to naprawdę nie byłoby tego warte.” Z czasem tego rodzaju nano-tagowanie może wykroczyć poza wojsko i wzmocnić kontrolę jakości w branżach na całym świecie.
Doświadczona wychowawczyni Closser jest zachwycona, że Smith będzie dzielić się swoją rewolucyjną technologią z młodymi ludźmi podczas Dnia Wojskowego Wynalazku - w szczególności z młodymi kobietami. Historia Smitha pomaga przełamać powszechny stereotyp, że technika wojskowa jest jedyną ofiarą mężczyzn i mężczyzn.
„Mam nadzieję, że zainspiruje następne pokolenie dziewcząt do myślenia:„ Hej, mogę to zrobić! ”- mówi Closser.
Dzień Wynalazków Wojskowych trwa od 10:00 do 17:30 w Narodowym Muzeum Historii Amerykańskiej 18 maja. Wstęp jest bezpłatny. Wszystkie grupy wiekowe są mile widziane.
