Para aquellos que sirven en las fuerzas armadas de los Estados Unidos, los combatientes enemigos son solo uno de los muchos peligros en el trabajo. El personal de todas las ramas de las fuerzas armadas depende de tecnología de punta para llevar a cabo sus operaciones, y si esa tecnología les falla, las consecuencias pueden ser desastrosas. Un único componente falsificado en la cadena de suministro es todo lo que se necesita para convertir un cabrestante de alta potencia o un sistema de lanzamiento de aeronaves afinado de un activo a un peligro para la seguridad.
Esta realidad fue el impulso para la investigación innovadora de la científica de la Armada Alison Smith, quien estudia ciencia de los materiales en el campus de la División de Grúas del Centro Naval de Guerra de Superficie (NSWC) en Crane, Indiana. Smith se dio cuenta de que los componentes sensibles podían certificarse mediante el uso de firmas a nanoescala, lo que permitía a los militares erradicar rápida y fácilmente la tecnología de origen pobre y mantener a sus miembros seguros.
Smith presentará su trabajo este sábado en el Museo Nacional de Historia Americana en Washington, DC para el Día de la Invención Militar anual del Smithsonian. Una colaboración con la Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU., El evento muestra las contribuciones de los militares de EE. UU. A la innovación global. Científicos e ingenieros conocedores de las nuevas tecnologías, desde equipos avanzados de visión nocturna térmica hasta detección de imágenes falsas, estarán disponibles para explicarlos, y también se exhibirán artefactos de la división de Historia de las Fuerzas Armadas del museo.
Para ilustrar el principio básico de las nano-firmas de una manera accesible, Smith hará que los visitantes corten copos de nieve de papel, los usen para enmascarar la parte inferior de los CD y luego analicen cómo los patrones de luz que reflejan los CD difieren como resultado. Obviamente, la alteración de los materiales a nivel atómico es un proceso más complicado, pero esta demostración muestra el hecho de que las alteraciones a pequeña escala pueden tener impactos a gran escala en las propiedades ópticas de un material.
Al incorporar matrices de nanopartículas de cristal en los materiales, Smith descubrió que podía cambiar la óptica macroscópica de esos materiales de maneras distintivas sin afectar su funcionalidad en lo más mínimo. Una vez que el ejército se conforma con un protocolo oficial para la nanocertificación, los proveedores incompletos no tendrán la oportunidad de introducir piezas falsas en el equipo militar. Se sabe que los oportunistas en China y en otros lugares pintan con spray piezas viejas y de mala calidad y las empeñan como nuevas junto con vendedores legítimos; La tecnología de Smith eliminará la incertidumbre de la ecuación y permitirá que los militares separen el trigo de la paja sin dolor de cabeza.
Tina Closser, quien coordina el alcance de STEM orientado a la juventud de NSWC Crane, explicó en una entrevista la elegancia de la investigación de Smith. "En el nivel nano, [el equipo de Smith] puede manipular la geometría de estas partículas de la manera que quieran, para hacer diferentes reflejos". Pero estos reflejos únicos, crucialmente, son macroescala y pueden verificarse con cámaras básicas de teléfonos celulares. como pequeños códigos QR. Con esta nueva tecnología, dar luz verde a una parte será tan simple para los fabricantes militares como escanear un código impreso para los tomadores de boletos en el cine. Una vez que la cámara detecta el patrón de reflexión deseado, una aplicación dedicada informará al escáner que el componente en cuestión es legítimo.
Esto permitirá la autenticación in situ de componentes sobre la marcha en cada etapa del ensamblaje del equipo. "Puede escanearlo y decir: 'Esta es una buena parte'", resume Closser. "Si tuviera que llevarlo a un laboratorio, realmente no valdría la pena". Con el tiempo, este tipo de nanoetiquetado podría extenderse más allá de las fuerzas armadas y reforzar el control de calidad en las industrias de todo el mundo.
Una educadora experimentada, Closser está encantada de que Smith compartirá su tecnología revolucionaria con los jóvenes este Día de la Invención Militar, en particular las mujeres jóvenes. La historia de Smith ayuda a anular un estereotipo común de que la tecnología militar es el engaño de hombres y hombres solos.
"Espero que inspire a la próxima generación de chicas a pensar: '¡Oye, puedo hacer eso!'", Dice Closser.
El Día de la Invención Militar se extiende desde las 10:00 a.m. hasta las 5:30 p.m. en el Museo Nacional de Historia Americana el 18 de mayo. No hay costo de admisión, y todas las edades son bienvenidas.
