Verteidigung und Sicherheits-Anwendungen für Nanomaterials und Nanoparticles, Lieferanten-Daten durch Strem-Chemikalien

Der Befund von Agenzien der chemischen und biologischen Kriegsführung, von radiologischen Agenzien und von anderen gefährlichen Dämpfen hat beträchtlichen Import für das Militär und die Staatssicherheitsbemühungen. Die Kleinen, leichten, tragbaren und hohen empfindlichen Fühler, die auf Nanomaterials basieren, werden aktuell entwickelt und ausgewertet.

Gold-nanoparticles sind für Gebrauch in den Fühlern für Agenzien der chemischen und biologischen Kriegsführung nachgeforscht worden. In einem Beispiel absorbieren ` chemiresistors', die von den Dünnfilmen von nanogold Partikeln eingekapselt werden in den monomolekularen Schichten functionalized Alkanethiols abgegeben werden auf interdigitated Mikroelektroden enthalten werden umkehrbar, Dämpfe. Schwellen der Monomolekularen Schicht oder Nichtleiteränderung im Dünnfilm, der durch Absorption der Dampfmoleküle verursacht wird, verursacht einen kleinen Strom. Die Anlage scheint, minimale Wasserempfindlichkeit zu haben, aber kann schädliche Dämpfe zu den Teilen pro Milliarde Stufe unten entdecken oder niedriger. Selektivität der Fühler kann hergestellt werden, indem man die Zelle und die Funktionalität des Alkanethiol ändert.

Mikrochips für das Entdecken von Chemikalien-, biologischen und radiologischenagenzien, die auf nanoparticles basieren, werden auch entwickelt. Nanoparticles werden auf ein Chip gelegt, dick gefolgt von einer Schicht eines speziellen Polymers und dann eine Schicht Empfängermoleküle, mit jeder Schicht nur einige nm. In Anwesenheit des Kriegsführungsagens tritt eine Farbänderung ein. Der Umfang einer Farbe verblaßt ist hinweisend von der Gaskonzentration. Mit Trillionen von spezifischen Fühlermolekülen auf jedem Chip, konnte Befund nur einiger Moleküle des Gases möglich sein. Die Chips werden konstruiert, auf Militärfahrzeugen, Kleidung, Gebäuden und anderen Nachrichten eingebettet zu werden.

Fühler, die auf Metall-nanocluster Resonanztechnologie beruhen, haben mögliche Anwendung als Erfassungssysteme für Kriegsführungsagenzien. In diesen Einheiten, in Metallclustern, die auf einer Substratfläche abgegeben werden und in Position gebracht in einem nanometric Abstand von einer Welle-reflektierenden Schicht als nanoresonators und auftreten Sie seien Sie zu empfangen, Energie innerhalb des sichtbaren und Infrarotbereiches speichern und übertragen. Die Empfindlichkeit kann für biorecognition Schwergängigkeit sowie Strukturwandel in den Nukleinsäuren, in den Proteinen und in den Polymeren sehr hoch sein.

Zerstörung von Vorratshaltung Kriegsführungsagenzien und von Entgiftung des freigelegten Personals ist zum Militär und für Vaterlandverteidigung gleichmäßig wichtig. Sind magnetische nanoparticles und nanocrystalline Metalloxide zu diesem Zweck nachgeforscht worden.

Der Gebrauch von magnetischen nanoparticles zu entgiften verunreinigte Militärangehörigen, oder die Zivilisten, die einem Giftgasangriff folgen, ist durch einige Forschungsgruppen in Untersuchung. Die Magnetischen nanoparticles, die functionalized sind, um mit dem fremden Giftstoff zu binden, werden in das Gehäuse eingespritzt und gezeichnet durch es unter Verwendung einer Magnetfeldsteigung. Damit die nanoparticles zusammen mit den verklemmten Giftstoffmolekülen gezogen werden können, müssen sie einen sehr hohen magnetischen Moment haben. Gold beschichtete Eisen, Nickel und Kobalt sind ferromagnetische nanoparticles in diesem „Warnschild eingesetzt worden und“ Anflug schleppen. Forscher suchen aktuell nach organischen Beschichtungen des billigeren und helleren Gewichts.

Ungiftige nanoscale Metalloxidpartikel sind gefunden worden, um mit zu reagieren und Agenzien der chemischen und biologischen Kriegsführung zu zerstören. Ein solventless Reaktor für die Zerstörung von Agenzien und von toxischen Stoffen der chemischen Waffen ist für Gebrauch im Nichtvorrat chemischen Entmilitarisierungsprogramm bestimmt worden. Fein geteilte nanocrystalline Oxide von Zn, von Ti, von F.E., von Mangan und von anderen Metallen haben auch Potenzial für das Zerstören von alten Munition einschließlich ihre Kästen ätzend auflösen und die Kriegsführungsagenzien nach innen oxidieren. Die nanocrystalline Metalloxide, die Halbleiter sind, die durch Leuchte aktiviert werden, vermitteln die Mineralisierung von Agenssimulanten der chemischen Waffe durch Sauerstoff und Hyperoxyd. Metalloxid nanocrystals sind auch für die destruktive Aufnahme von Kriegsführungsagenzien verwendet worden. Die nanoparticles, die auf beiden Säuren und Basis verwendet werden, an Moleküle des Gefahrstoffs binden und ihn in sicherere Nebenerscheinungen sehr schnell konvertieren können.

Das Mit Warnschild versehen und der Gleichlauf von Materialien hat auch mögliche Militär- und Sicherheitsanwendungen. Der Gebrauch von nanoparticles, ` intelligente' Barcodes herzustellen ist in Untersuchung. Die Tinte, welche die Gold-nanoparticles eingekapselt werden in einem Alkanethiol enthält, kann bei einem Tintenstrahldrucker in einem spezifischen Schaltungsmuster auf Papier, Plastik oder Tuch abgegeben werden. Die Schaltungen bilden Hochfrequenz (RFID)Umbau-Nr. und umfassen die passiven (Induktoren, Kondensatoren, Kabel) und aktiven (Transistoren, Dioden) Bauteile. Die Wärme des Druckverfahrens treibt den Alkanethiol ab und verlässt hinter ein starkes Muster von Gold-nanoparticles.

Eine Andere nanoparticle-basierte Barcodeanlage würde das Mit Warnschild versehen von sehr kleinen Teilen, von Flüssigkeiten oder sogar von anderen Partikeln zulassen. In diesem Fall werden die Warnschilder aus freistehenden zylinderförmig geformten Metall-nanoparticles verfasst, die mit Submikronstreifen selbst-kodiert werden. Die Eigenschaften dieser Anlage aktivieren die Schaffung von Bibliotheken von Tausenden der eindeutig identifizierbaren Partikelbaumuster.

Zahlreich existieren andere mögliche Militär- und Vaterlandverteidigungsanwendungen für Nanomaterials von Strem. Bereiche aktuell umfassen in Untersuchung nanoparticles, um ` intelligente' Beschichtung' auf Fahrzeugen, nanosensors in den leichten Uniformen, Fühlern Lebenzeichen entdecken zu lassen und hoch entwickelter Rechenleistung für das Codebrechen und -verschlüsselung.