Các nhà khoa học Mỹ đang nghiên cứu chế tạo "bộ đồng phục của tương lai" - một loại "quần yếm" siêu nhẹ không chỉ chống ẩm, chống cháy nổ và đạn mà còn theo dõi tình trạng, sức khỏe của người lính và giúp định hướng địa hình. Những phát triển này được thực hiện bởi Viện Công nghệ nano của Binh lính tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT).
Nhân tiện, tại viện này, là một trong những viện nghiên cứu hàng đầu trên thế giới, Viện Công nghệ nano của Người lính đã hoạt động từ năm 2002. Viện này được tổ chức thông qua hợp đồng 5 năm giữa Cục Nghiên cứu Lực lượng Vũ trang Hoa Kỳ và MIT. Giá trị của hợp đồng này là 50 triệu đô la. Sau khi dự án được công nhận là thành công, hợp đồng đã được gia hạn thêm 5 năm. Mục đích của viện là giới thiệu và phát triển công nghệ nano trong việc trang bị cho quân đội, nhằm giảm đáng kể số lượng thương vong giữa các binh sĩ khi tiến hành các cuộc chiến tranh. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra một "quân đội của thế kỷ XXI." Đội quân này sẽ có quần áo bảo hộ lao động công nghệ cao kết hợp sự thoải mái khi sử dụng, trọng lượng nhẹ và chức năng cao. Tất cả những thứ này đều có lớp vỏ chống đạn giúp theo dõi sức khỏe, giảm đau khi bị thương và phản ứng tức thì với các tác nhân sinh học và hóa học.
Bây giờ toàn bộ bức tranh này có vẻ tuyệt vời đối với chúng tôi, nhưng trong tương lai, việc sử dụng công nghệ nano có thể biến nó thành hiện thực. Thiết bị như vậy sẽ có thể bảo vệ binh sĩ khỏi các mối đe dọa từ môi trường và vũ khí của kẻ thù, đồng thời cũng có thể phát hiện các bệnh tự nhiên kịp thời. Theo các chuyên gia của viện, công nghệ nano là cách tiếp cận đúng đắn nhất khi tạo ra "bộ trang phục của tương lai". Ý tưởng của họ dựa trên việc thu nhỏ thiết bị để giảm trọng lượng của nó. Ví dụ, ngày nay một máy phát thanh lớn, được đeo trên vai, đang được thay thế bằng một "thẻ", không lớn hơn một nút trên cổ áo. Áo mưa chống thấm truyền thống-lều có thể được thay thế bằng một lớp phủ vĩnh cửu siêu mỏng, không chỉ được áp dụng cho quần áo mà còn cho bất kỳ vật dụng nào của người lính. Ngoài ra, thế giới nano sống theo các quy luật riêng của nó, khác với các nguyên tắc của vũ trụ vĩ mô, do đó, các thiết bị và vật liệu có các đặc tính rất khác thường có thể xuất hiện trong các điều kiện của nó.
Hiện viện đang tiến hành nghiên cứu theo 5 hướng. Đầu tiên là việc tạo ra các vật liệu nano và sợi nano đa chức năng rất nhẹ. Thứ hai là hỗ trợ y tế về đồng phục. Thứ ba là chống cháy nổ. Thứ tư, sự phát triển của các phương pháp bảo vệ chống lại vũ khí sinh học và hóa học. Và, cuối cùng, thứ năm là sự xâm nhập của các hệ thống nano vào một hệ thống bảo vệ duy nhất.
Vì vậy, theo hướng đầu tiên, với sự trợ giúp của các lớp nano, các nhà khoa học đang cố gắng sửa đổi bề mặt của các vật liệu thông thường, đồng thời không làm tăng trọng lượng của bản thân vải. Các lớp như vậy làm cho vải có khả năng chống lại các mối đe dọa từ môi trường khắc nghiệt hơn. Các nhà nghiên cứu cũng đang cố gắng nhúng các hạt bán dẫn kích thước nano (chấm lượng tử) vào bề mặt, chúng phụ thuộc vào thành phần, hình thái và kích thước. Việc sử dụng các điểm này sẽ mở ra khả năng tạo ra các thiết bị phát hiện ánh sáng siêu nhẹ, thiết bị lưu trữ thông tin và bộ phát sáng. Chiếc quần yếm nano tích hợp của người lính vào một hệ thống duy nhất sẽ giúp anh ta điều hướng tốt hơn nhiều ở những địa hình không xác định. Hơn nữa, các chấm lượng tử hoạt động như cảm biến để nhận biết thành phần của môi trường. Điều này rất quan trọng đối với người lính, vì nó giúp phát hiện vũ khí sinh học và hóa học. Việc nghiên cứu các ống nano cacbon và tạo ra các vật liệu nano đa chức năng với các đặc tính cụ thể có những mục tiêu tương tự.
Hướng thứ hai là sự ra đời của các thiết bị trong quân phục liên tục theo dõi sức khỏe của một người lính, đồng thời cũng cải tiến các phương pháp y học dã chiến. Điều này có thể được giúp đỡ bởi các vật liệu polyme có tính linh hoạt thay đổi. Chúng có thể trở thành - trong trường hợp tổn thương cổ hoặc đầu - hạn chế cử động và trong trường hợp gãy xương - một thanh nẹp.
Sự phát triển hơn nữa của các công nghệ này là việc tạo ra một hệ thống điều trị tự động và phát triển các phương pháp chẩn đoán phẫu thuật, những tình trạng đe dọa tính mạng. Để bôi thuốc vào vết thương, các loại sợi đặc biệt đang được phát triển có chứa các chất chống viêm và diệt khuẩn. Những chất này, nếu cần thiết, được giải phóng càng nhanh càng tốt, ngay cả trong điều kiện chiến đấu. Bước cải tiến tiếp theo sẽ là sự ra đời của các màng protein mỏng giúp chữa lành các mô và kích thích sự phát triển. Các phương pháp phát triển các công cụ này là sự kết hợp của việc thiết kế các vật liệu cấu trúc nano, công nghệ gen, tin sinh học. Ngoài ra, dự án còn bao gồm việc cải tiến các phương pháp phục hồi sau chấn thương, hay nói đúng hơn là đưa thuốc nano vào não những người lính bị chấn thương đầu.
Với tỷ lệ tử vong rất cao do các vụ nổ, vốn là đặc trưng của các cuộc chiến tranh hiện đại, viện đang nghiên cứu cách các vết thương và vụ nổ ảnh hưởng đến não và các mô khác của con người. Và các nhà khoa học cũng đang phát triển những vật liệu có thể bảo vệ cơ thể khỏi những hậu quả nguy hiểm. Ngoài ra, các nhà khoa học của viện đang cải tiến các phương pháp phát hiện các tác nhân sinh học và hóa học nguy hiểm trong môi trường, và họ cũng đang nghiên cứu các phương pháp bảo vệ cơ thể khỏi những tác động như vậy.
