На грани фантастики

О химических роботах и других перспективных технологиях Пентагона

T-1000. Кадр из фильма "Терминатор 2: Судный день"

Американские ученые продолжают работать над созданием технологий, способных коренным образом поменять наше представление о военном деле. Многие из передовых разработок Пентагона сегодня кажутся фантастическими, но достаточно вспомнить, что прообразы столь привычных нам сегодня сотовых телефонов, компьютеров и интернета впервые появились именно в секретных военных лабораториях. "Лента.ру" продолжает следить за американскими новинками для армии будущего.

Химический робот

Одним из наиболее интересных за последнее время новостных поводов в оружейной рубрике стало сообщение о начале разработки Пентагоном так называемых "химических роботов" ChemBot.

Разработкой необычного робота будет заниматься компания iRobot. Проект будет реализовываться в тесном взаимодействии с агентством передовых оборонных научно-исследовательских проектов DARPA и научно-исследовательским управлением Армии США. Кроме того, в реализации программы ChemBot примут участие специалисты Гарвардского университета и Массачусетского технологического института, которые занимаются исследованиями в таких областях, как химия, материаловедение и радиоэлектроника.

Пентагон заверяет, что новый робот-трансформер разрабатывается исключительно с целью повышения эффективности разведки в городских условиях. Но где полевая разведка - там и бой. И то, что этот принципиально новый тип робота не будет способен уничтожать живую силу противника, весьма сомнительно.

По словам представителей DARPA, роботы будут способны проникать в отверстия и проходы, меньшие по сравнению с их собственными размерами, и действовать в сложной и труднопроходимой окружающей среде.

Все эти фантастические субстанции относятся к так называемой программируемой материи, разработку которой США ведут еще с 40-х годов прошлого века. Так что появление фильма "Терминатор-2" о жидком роботе Т-1000 - вовсе не выдумка Джеймса Камерона, а лишь экранизация реальных концептуальных подходов Пентагона. Но если в начале 1990-х годов использовать эти подходы мог лишь Голливуд, то теперь современный уровень знаний позволил Пентагону открыто обнародовать свои амбициозные планы и быть уверенным в успешности их реализации.

Определения энтропии
Энтропия термодинамической системы - функция ее состояния, которая характеризует степень беспорядка системы.
Информационная энтропия - мера хаотичности информации, связанная с вероятностью появления тех или иных символов при передаче сообщений. Определяет количество информации, содержавшейся в сообщении.

Вопросами программируемой материи впервые стал заниматься американский математик и электротехник Клод Шеннон (Claude Elwood Shannon). Им в 1948-49 годах были опубликованы две работы A Mathematical Theory of Communication (впервые сформулированы основы теории информации) и Communication Theory of Secrecy Systems (определены математические основы криптографии). Своими трудами Шеннон в значительной мере предопределил развитие общей теории дискретных автоматов, которые являются важными составляющими кибернетики.

Все свои расчеты Клод Шеннон строил на основе энтропии - одного из центральных понятий в термодинамике (науке, изучающей внутреннее состояние макроскопических тел в равновесии). В результате исследований им было введено понятие "информационная энтропия".

Работы Клода Шеннона заложили основу теории распространения информации в материи, разработка которой активно финансировалась Пентагоном. Более чем за 50 лет Пентагон накопил достаточно теоретических наработок для перехода к их практическому применению, в частности к созданию "химических роботов".

В настоящее время камнем преткновения в теории программируемой материи являются способы шифрования информации в материи, самостоятельная оценка материей окружающей обстановки, выработка ею вариантов действий и принятие оптимального решения. Кроме того, одним из ключевых вопросов является также разработка эффективного процесса ввода информации в материю и пересылка команд по всем частям материи.

Кроме создания "химических роботов", Пентагон активно ведет разработку концепции "гибкого беспилотника", форма которого могла бы изменяться в зависимости от воздушного потока, принимая наиболее оптимальные аэродинамические конфигурации (вспомните американский фильм "Полет навигатора").

Крохотные антенны

Разные формы
Разные формы "целевых структур". Фото с сайта www.aliavionweek.com

Исследователи из Университета Миннесоты в рамках программы GameChanger ведут разработку новых материалов с ферромагнетическими свойствами для создания на их основе мини-антенн для беспилотников. Проект финансируется управлением научных исследований ВВС США. Усилия разработчиков сосредоточены на выявлении и определении пропорций так называемой "целевой структуры" - молекулярной структуры, чьи атомы составлены в определенной последовательности.

Проект возглавляет профессор Ричард Джаймс, который первым разработал формулу для создания подобных "целевых структур". Материалы с ферромагнетическими свойствами могут применяться в качестве составных частей корпуса беспилотника и одновременно выполнять функции антенн. До настоящего времени в качестве возможных материалов для мини-антенн рассматривались нанотрубки и вещества с волоконной структурой.

Свет и информация

Оптоволокно. Фото с сайта howstuffworks.com
Оптоволокно. Фото с сайта howstuffworks.com

Две группы из университета Калгари в Канаде и Технологического института в Токио ведут исследования в области квантовой криптографии. Недавно ученым удалось сохранить так называемый "сжатый вакуум" в газе, состоящем из атомов рубидия, и обратно восстановить его. "Сжатый вакуум" в квантовой физике - это "шум", создаваемый светом и обычно увеличивающийся в электромагнитом поле при выключении источника света. Сжатый вакуум был сохранен на 1 микросекунду в университете в Калгари и на 3 микросекунды в Токио. Результаты испытаний подтвердили возможность получения "сжатого вакуума", а также кодирования фотонов света.

В будущем закодированные фотоны будут передаваться через оптическое волокно и восстанавливаться. Такой метод передачи информации будет самым безопасным, так как любые попытки взломать сигнал приведут к уничтожению информации.

Повышенный интерес к такой технологии проявляет Пентагон. Ожидается, что уже через 5-10 лет на вооружение ВС США будут приняты устройства, основанные на квантовой криптографии.

Темнее не бывает

Нанотрубка. Фото с сайта www.uncovering.org
Нанотрубка. Фото с сайта www.uncovering.org

Исследователи из политехнического института Rensselaer в городе Трой (штат Нью-Йорк) разработали материал способный поглощать до 99,955 процента света. Эта самое черное вещество, когда-либо созданное человечеством.

Исследовательская группа использовала длинные, вертикально расположенные углеродные нанотрубки для получения такого эффекта. Поверхность нанотрубок обладает весьма низким коэффициентом отражения и рассеивания. Расстояние между ячейками нанотрубки достаточно большое, а внутри они выполнены в виде лабиринта - это позволяет захватывать волны света и не давать им выйти. Индекс отражения таких трубок составляет всего 0,045 процента. До этого наименьшим считался индекс в 0,17 процента.

В Национальном институте стандартов и технологий США хранится черное вещество с индексом отражения 1,4 процента. Такие материалы в будущем могут получить широкое распространение как в военной, так и гражданской сфере. Их способность поглощать свет значительно снизит заметность техники и личного состава при выполнении ими задач ночью или в сумерках. Новые материалы могут использоваться совместно с технологиями малозаметности (Стелс), а также для сокрытия спутников-шпионов. Финансирование проекта ведется министерством энергетики США и американским исследовательским центром Focus Center.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 22 февраля 2017
Допрос обвиняемого - митрополита Петроградского Вениамина на судебном процессе по делу об изъятии церковных ценностей, проходившем в зале филармонии

Сидеть!

Как молодая советская власть карала своих граждан
Наука и техника
 — 
00:02 26 февраля 2017
После большевистской попытки захвата власти 3-4 июля 1917 года в Петрограде

«События в столице застали Ильича врасплох»

Как Сталин, Ленин и Троцкий провели «жаркий» июль 1917 года
TEHRAN, Nov. 19, 2015 (Xinhua) -- Iranian engineers work at the South Pars gas field at the southern Iranian port of Assalouyeh, Iran, Nov. 19, 2015. The South Pars/North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. The South Pars or North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. It is one of the world's largest gas fields, shared between Iran and Qatar. (Xinhua/Ahmad Halabisaz) (Credit Image: Global Look Press via ZUMA Press)
Photographer: © Ahmad HalabisazПризрачная угроза
Сможет ли иранский газ бросить вызов интересам России?
Real estate magnate Donald Trump waves as he leaves a Greater Nashua Chamber of Commerce business expo at the Radisson Hotel in Nashua, New Hampshire, May 11, 2011. Trump suggested Wednesday it's not much fun flirting with the idea of running for president in the face of relentless attacks and ridicule. REUTERS/Don Himsel/Pool (UNITED STATES - Tags: POLITICS)Прощание с иллюзией
Почему Трамп не мог оправдать надежд на нормализацию отношений с Россией
Желтую расу — в лагеря
Жизнь японцев, интернированных в США во время войны
Самый лучший президент
Американские историки составили список наиболее успешных руководителей страны
Мило ДжукановичИнтриги Черной Горы
Зачем Подгорица обвиняет Москву в попытке переворота
Продажи под прессом
Ретейлерам не удается реанимировать потребительский бум
Леонид Хазанов: Налоговая блокада
Или как облегчить экспорт металлургам
Детские деньги
Как открыть частный детсад и сэкономить
Сочи-2017
В бывшей олимпийской столице стартовал российский инвестиционный форум
Старые кирпичи, новые цены
Воскресший Nokia 3310 и таинственный Samsung: новинки Mobile World Congress
Допрос обвиняемого - митрополита Петроградского Вениамина на судебном процессе по делу об изъятии церковных ценностей, проходившем в зале филармонииСидеть!
Как молодая советская власть карала своих граждан
Ястреб сбит, ястреб сбит!
Пушка-ловушка, орлы и другие неожиданные способы уничтожить беспилотник
«Местные со мной два года не здоровались»
История программистки из Москвы, переехавшей в итальянские Альпы
Мимимиметр сломался
Азиатский бум на умилительных собак пришел в Instagram
Фильтр «зависть»
Звезда Instagram из Нью-Йорка показала изнанку интернет-славы
Я не знаю, как она это делает
Личный опыт: быть фитнес-звездой Instagram и многодетной матерью одновременно
Неотвратимый
Тест-драйв нового LR Discovery, на который пора переставать злиться
Супер-турбо
10 главных фактов о самом быстром в мире гибриде от Porsche
Внедорожники для асфальта
Внедорожники, которые беспомощны на бездорожье, но круты во всем остальном
11 разлученных автомобильных братьев
Как выглядят машины с одинаковыми именами в разных странах
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды