Para aqueles que servem nas forças armadas dos Estados Unidos, os combatentes inimigos são apenas um dos muitos perigos no trabalho. O pessoal de todos os ramos das forças armadas depende de tecnologia de ponta para realizar suas operações - e se essa tecnologia falhar, as conseqüências podem ser desastrosas. Um único componente falsificado na cadeia de suprimentos é o suficiente para transformar um guincho de alta potência ou um sistema de lançamento de aeronaves afinadas de um ativo em um risco de segurança.
Esta realidade foi o ímpeto para uma pesquisa inovadora feita pelo cientista da Marinha Alison Smith, que estuda ciência de materiais no campus da Divisão de Guindastes Naval Surface Warfare Center (NSWC) em Crane, Indiana. Smith percebeu que os componentes sensíveis poderiam ser certificados com o uso de assinaturas em nanoescala, permitindo que os militares erradicassem rápida e facilmente a tecnologia mal-fornecida e mantivessem seus membros seguros.
Smith apresentará seu trabalho neste sábado no Museu Nacional de História Americana em Washington, DC, para o Dia Anual de Invenção Militar do Smithsonian. Uma colaboração com o Escritório de Marcas e Patentes dos EUA, o evento mostra as contribuições dos militares dos EUA para a inovação global. Cientistas e engenheiros com conhecimento sobre novas tecnologias - desde equipamentos avançados de visão noturna térmica até detecção profunda de imagens - estarão à disposição para explicá-los, e artefatos da divisão de História das Forças Armadas do museu também estarão em exibição.
Para ilustrar o princípio básico das nano-assinaturas de forma acessível, Smith fará com que os visitantes do museu cortem flocos de neve de papel, usem-nos para mascarar as partes inferiores dos CDs e analisem como os padrões de luz refletidos pelos CDs diferem como resultado. A alteração de materiais no nível atômico é obviamente um processo mais envolvido, mas essa demonstração mostra que alterações em pequena escala podem ter impactos em grande escala nas propriedades ópticas de um material.
Incorporando matrizes de nanopartículas de cristal em materiais, Smith descobriu que ela poderia alterar a óptica macroscópica desses materiais de maneiras distintas, sem prejudicar sua funcionalidade ao mínimo. Uma vez que os militares estabeleçam um protocolo oficial de nanocertificação, os fornecedores incompletos não terão chance de obter peças falsas em equipamentos militares. É sabido que os oportunistas na China e em outros lugares pintam peças velhas e de má qualidade e as penhoram como novas ao lado de fornecedores legítimos; A tecnologia de Smith vai tirar a incerteza da equação e permitir que os militares separem o trigo da palha sem dor de cabeça.
Tina Closser, que coordena a orientação STEM orientada para jovens da NSWC Crane, explicou em uma entrevista a elegância da pesquisa de Smith. “No nível nano, [a equipe de Smith] pode manipular a geometria dessas partículas do jeito que quiser, para fazer reflexos diferentes.” Mas essas reflexões únicas, crucialmente, são macroescala e podem ser verificadas com câmeras básicas de telefone celular. como pequenos códigos QR. Com essa nova tecnologia, a iluminação verde será tão simples para os fabricantes militares quanto a digitalização de um código impresso é para os que fazem ingressos nos filmes. Quando a câmera detectar o padrão de reflexão desejado, um aplicativo dedicado informará ao scanner que o componente em questão é legítimo.
Isso permitirá autenticação on-the-fly no local dos componentes em todas as etapas da montagem do equipamento. “Você pode digitalizar e dizer: 'Essa é uma boa parte'”, resume Closser. “Se você tivesse que levá-lo em um laboratório, não valeria a pena.” Com o tempo, esse tipo de nano-tagging poderia se estender além das forças armadas e reforçar o controle de qualidade em indústrias em todo o mundo.
Um educador experiente, Closser está entusiasmado por Smith estar compartilhando sua tecnologia revolucionária com os jovens neste Dia da Invenção Militar - especialmente mulheres jovens. A história de Smith ajuda a anular um estereótipo comum de que a tecnologia militar é o baluarte de homens e homens sozinhos.
"Espero que inspire a próxima geração de garotas a pensar: 'Ei, eu posso fazer isso!'", Diz Closser.
O Dia da Invenção Militar acontece das 10h às 17h no Museu Nacional de História Americana em 18 de maio. Não há taxa para a admissão, e todas as idades são bem-vindas.
