מחלקת ההגנה האמריקאית מוציאה מאות מיליוני דולר בשנה במטרה להשלים את המהפכה הננוטכנולוגית לפני המלחמה הבאה
חומרים ורכיבים ננומטריים, ובכלל זה כמה מהמוצרים הזעירים ביותר שיוצרו אי פעם, כבר הגיעו אל מערכות התקשורת והנשק שנעשה בהם שימוש במלחמה בעיראק. אך תפקיד הננוטכנולוגיה עדיין מוגבל כל כך, שמרבית הסיכויים שהמלחמה בעיראק תיזכר כמלחמה האחרונה שבה לא נעשה שימוש בטכנולוגיה הזאת, ולא כמלחמה הראשונה שבה נעשה בה שימוש מלא. “רוב החומרים המשמעותיים באמת עדיין נמצאים בשלב המחקר”, אמר ג'יימס אלנבוגן, מומחה לננוטכנולוגיה ב”,”Mitre אחת החברות המובילות באספקת שירותי ייעוץ לפנטגון.
משרד ההגנה האמריקאי מגלה עניין עצום בתחום הננוטכנולוגיה, הקרוי על שם הננומטר – החלק המיליארד של מטר, כגודל מולקולה קטנה. המשרד תומך זה יותר משני עשורים במחקר בתחום, וצפוי להשקיע בו כ-243 מיליון דולר בשנת הכספים הנוכחית. התקציב הפדרלי הכולל למחקר ופיתוח של מוצרי ננוטכנולוגיה בתקופה זו הוא 774 מיליון דולר.
כוחה של הננוטכנולוגיה טמון בעובדה שחומרים מצויים כמו פחמן – כשבוחנים אותם ברמה ננומטרית – מפגינים לעתים תכונות בלתי צפויות, כמו חוזק רב. ד”ר קליפורד לאו, מהמשרד למחקר בסיסי במשרד ההגנה, אמר כי הננוטכנולוגיה תשנה בסופו של דבר את כלי הלחימה יותר מאשר המצאת אבק השריפה. היא תשפיע על כל היבטי הנשק, התקשורת ורווחת החיילים.
ד”ר אדווין תומאס, מנהל המכון לננוטכנולוגיה צבאית במכון לטכנולוגיה במסצ'וסטס (MIT), אמר כי החזונות הדרמטיים ביותר של הננוטכנולוגיה עשויים להתממש בתוך דור אחד. אחד החזונות הללו הוא חלומו של הצבא להשתמש בחומרים בקני מידה ננומטריים ליצירת מדים חסינים בפני מים, קלים ובעלי יכולת להיות קשים מפלדת שריון. השגת יעדים שאפתניים פחות – כמו ייצור מכשירים נישאים המסוגלים לאתר ולזהות במהירות מגוון רחב של נשק כימי וביולוגי – עשויים להיות מוכנים לשימוש מבצעי בתוך שנתיים.
הצבא האמריקאי הקדיש 50 מיליון דולר, בתקציב הנפרש על חמש שנים, לפיתוח ב-,MIT וסכום זהה יועמד במזומן ובאמצעים אחרים על ידי המכון לטכנולוגיה וגופים תעשייתיים אחרים. תומאס אמר שבמצב האידיאלי יכללו המדים “ננו-חומרים” שיוכלו לשמש כשרירי תמיכה חיצוניים לחייל, עם חיישנים זעירים לפיקוח על מצבו הבריאותי.
לא כל הננוטכנולוגיה עתידנית כל כך. חיל הים האמריקאי, למשל, כבר החל להשתמש בחומר ציפוי שפותח באמצעים ננוטכנולוגיים. לפי המפתחת, חברת “אינפראמאט”, החומר משמש לציפוי צינורות של דודי קיטור באוניות, וחלקי מנגנון ההנעה בשולות מוקשים.
המחקר הצבאי מקדיש כבר זמן רב נתח ניכר מהפעילות שלו לחומרי ציפוי, וזאת בשל התנאים הקיצוניים שאליהם נקלעים לעתים קרובות ספינות, כלי טיס וציוד לחימה קרקעי. ד”ר דייוויד רייזנר, מנכ”ל אינפראמאט, אמר ש”נאנוקס”, תרכובת האלומיניום-טיטניום שמייצרת החברה, מורכבת מגרגרים ברוחב 10 עד 40 ננומטרים המתפשטים כאשר החומר מרוסס על משטח. לדבריו, התרכובת גמישה ועמידה יותר מציפויים רגילים, שחלקיקיהם גדולים עד פי מאה.
רייזנר הוסיף כי התרכובת עמידה יותר מציפויים רגילים בפני חום ויכולה להאריך משמעותית את חייהם של טורבינות תעשייתיות ומנועים של כלי טיס.
מוצר ננומטרי נוסף נרכש על ידי משרד ההגנה כתוסף לדלק לטילים, המכיל חלקיקי תחמוצת ברזל ברוחב שלושה ננומטרים בלבד. התרכובת, המיוצרת על ידי חברה בבעלות פרטית בשם “,”Mach-1 היא בסך הכל צורה מיקרוסקופית של חלודה. היא משמשת כזרז להפיכת חומרי הנעה מוצקים לגזים, הנשרפים בעת שיגור הטיל. גודלה הזעיר מקנה לה כושר תגובה רב יותר משל זרזי תחמוצת ברזל רגילים, ועל ידי כך מתאפשרים המרה מהירה יותר של חומרי ההנעה והגדלת המהירות והטווח של הטילים.
החלומות השאפתניים ביותר של הננוטכנולוגיה קשורים ליכולת החישובית. מומחים צבאיים רבים צופים את פיתוחן של רשתות ענקיות וגמישות של חיישנים קטנטנים, שישמשו כמערכות פיקוח לא פולשניות. מערכות אלה, בנוסף ליכולתן לאתר מתקפות כימיות, יוכלו גם להגיב על מתקפות כאלה באופן שיאפשר את ריסונן ואף את ניטרולן.
עדיין לא ברור כיצד ייוצרו המערכות ומכשירי הננוטכנולוגיה המתקדמים. רוב המומחים אומרים שהיצרנים יצטרכו לפתח תהליכים שיאפשרו למרכיבים מולקולריים להסתדר בכוחות עצמם כמערכות גדולות. אך כמה חברות סטארט-אפ, כגון “אריקס”, מנסות לפתח ישירות את המוצרים הננומטריים. אריקס משווקת מכשיר שמאפשר למדענים להזיז תאים וקטעי תאים באמצעות קרני לייזר. החברה מבקשת להשתמש בלייזר כדי לשבץ במדויק חלקיקים הרגישים למזהמים שונים בתוך מטריצה השקועה בחומר צמיגי בקצהו של צרור סיבים אופטיים. תזוזות קטנות במטריצה בתגובה להתקשרות של מזהם לחלקיק יעידו על נוכחות המזהם, מסבירים באריקס.
דינמיקת ההיצע והביקוש צפויה להיות הכוח המניע בהבחנה בין יצרנים שונים בתחום הננוטכנולוגיה, אך משרד ההגנה מתכוון לשמור על השפעתו בתחום. המשרד עוקב מקרוב אחרי ההשקעות ברחבי בעולם במחקר ננוטכנולוגי. כמעט 25 אלף חוקרים במדינות אסיה קיבלו בשנת 2000 תארי דוקטור בתחומי ההנדסה הקשורים לננוטכנולוגיה, לעומת פחות מ-5,000 בארצות הברית, לפי קרן המדע הלאומית. ולדברי ד”ר ג'יימס מורדיי, חוקר בכיר בחיל הים האמריקאי והמנהל בפועל של משרד התיאום הלאומי לננוטכנולוגיה, מתוך 18 אלף מאמרים מדעיים שפורסמו על הנושא בשנת ,2000 רק שליש היו פרי מחקרים אמריקאיים. “אנחנו לא נהיה באופן אוטומטי המובילים בעולם בתחום הזה”, הזהיר מורדיי.
באדיבות וואלה
