美国陆军CCDC陆军研究实验室发布 “ 2019年最酷十大陆军科技进展 ”

美国陆军CCDC陆军研究实验室旨在联合全球的研究人员,通过技术研发、创新和转化,解决陆军面临的最持久的科技挑战,确保其成为具优势的地面作战力量。该实验室的首席科学家亚历山大·科特(Alexander Kott)博士挑选了2019最酷十大科技进展,以展示陆军科学家和工程师为支持“未来士兵”所做的努力。

1 机器人士兵队

美国陆军研究人员一直在开发工业上没有的新算法和新能力,使机器人自主能够在未来战场等未知环境中工作。这些算法正在创建机器人的大脑,使它们能够与不可预见的物体,在未知场景进行交互,最终使它们为与士兵在未来战场上的合作做好准备。

2 自愈材料

德克萨斯州A&M的陆军研究人员及其合作伙伴已经开发出可逆交联环氧树脂,该环氧树脂可3D打印,并且在室温下可自我修复,而无需任何其他刺激或修复剂。该材料独特的化学性质甚至使其能够被设计受温度刺激时变形后的形状。

陆军研究人员正在研究这些材料是否可以创建未来可重构的陆军平台,从而可以按需要的形状变形。

3 用于定向通信的机器人阵列

美国陆军一团队开发了一种在物理复杂环境中发送定向无线电信号的新方法。该团队设计了带有紧凑型低频天线和AI的小型机器人平台,以创建一个自适应自组织成定向天线阵列的系统。。

虽然在低频情况下不可能实现多向辐射,但该阵列被配置成发射全向辐射模式,从而按需创建定向链路。

具有紧凑型低频天线的机器人与具有无源无动力天线的其他机器人队友配合使用,这有助于将电磁波聚焦在所需方向上。增加更多的机器人使阵列变得更加集中,并增加了范围和可靠性。

这可以在建筑物范围内以及具有挑战性的城市和地下环境中,实现范围广泛的稳定且有针对性的无线通信。

4 AI识别节能材料

康奈尔大学(Cornell University)军方资助的研究人员在人工智能的惊人成就的成功基础上,开发了一种名为CRYSTAL的系统,用以探索为士兵提供持久力量的新材料。CRYSTAL依赖于一组算法机器人,这些机器人可以筛选成千上万的组合和元素,这些组合和元素数量巨大,通过传统实验无法实现。

该系统能够遵守物理和化学定律(现有的机器学习方法无法满足这些定律),并且可以确定下一代的材料突破,使士兵能够在未来的战场上配备新材料装备。

5 人类兴趣探测器

美国陆军研究人员开发了一种人类兴趣探测器,可以确定人们在看什么,并解码其大脑活动。

通过监测脑电波,研究人员追踪神经反应,评估在威胁环境中,士兵在无数刺激中吸引其注意力的因素。

研究人员说,这将提高战场上的态势感知能力,使指挥官能够做出更好的决策,并最终提高士兵与未来AI特工合作的能力。

6 3D打印超强钢

美国陆军研究人员通过将最初由空军开发的合金改制成粉末形式,开发了一种3D打印超强金属零件的方法。

通过利用一种称为Powder Bed Fusion的方法,3D打印机的激光选择性地将粉末熔接成图案,然后,打印机在模板上再涂上一层粉末,直到零件完成。

最终的结果是一块感觉像是传统锻造的钢,但有着复杂的设计特点,没有模具可以制造出来,并且比任何商业上可以买到的钢都强50%。

7 利用氢气按需发电

陆军研究人员正在探索一种结构稳定的铝基纳米镓合金的潜在应用,该合金可与任何水基液体反应以产生按需的制氢动力而无需催化剂。

在未来,一队士兵在远离基地的远程巡逻中,电池没电了,迫切需要发射无线电,一名士兵伸手去拿一块金属片,将其放入容器中,然后添加水或一些含有水的液体,例如尿液,金属片立即溶解,释放出氢气到燃料电池中,能为无线电设备提供即时电力,完成紧急通信。

8 水基防火电池

马里兰大学和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的陆军研究人员及其合作伙伴开发了一种新型的水基防火电池。

这些水性锂离子电池使用了不易燃的水基溶剂,并且还使用了对热不敏感的锂盐,替代了锂离子电池中高度易燃的电解质,从而可以在很多情况下进行存储和使用。适用温度范围更广。

9 利用生物识别受体监测士兵的健康和表现

美国陆军和学术研究人员正在研究如何通过开发独特的生物识别受体来实时监测士兵的健康和表现。这些未来的生物受体体积小,易于生产,价格便宜并且适应环境能力强。

一旦集成到可穿戴生物传感器中,就可以从身体中各种复杂的混合物(例如血液,汗液或唾液)中选择性地捕获数据。

10 塑料制成的人造肌肉

美国陆军研究人员与佛罗里达州农工大学- 佛罗里达州立大学工程学院的客座教授合作,研究了塑料纤维在扭曲和盘绕成弹簧后的反应方式。不同的刺激会导致塑料弹簧收缩和膨胀,模仿了天然肌肉的活动。

该团队在聚合物科学和化学工程领域的专业知识帮助确定了最佳的材料性能值,以实现所需的人造肌肉性能指标,并开发了测量这些材料性能的技术。

人造肌肉可能会提高机器人的性能,机器人可以用塑料制成的人造肌肉武装。未来美国陆军机器人将可能成为世界上最强大的机器人。

来了,老弟
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