Obor: Bezpečnostní a strategická studia



Yüklə 0,97 Mb.
səhifə1/22
tarix03.05.2018
ölçüsü0,97 Mb.
#40996
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22

MASARYKOVA UNIVERZITA

FAKULTA SOCIÁLNÍCH STUDIÍ

Katedra politologie


Vojenské využití nanotechnologií: možnosti a perspektivy

Magisterská práce
Roman Šulc
Vedoucí práce: Mgr. Martin Bastl, Ph.D.

UČO: 404429

Obor: Bezpečnostní a strategická studia

Imatrikulační ročník: 2012


Brno, 2014

Prohlášení o autorství práce

Prohlašuji, že jsem magisterskou práci na téma Vojenské využití nanotechnologií: možnosti a perspektivy vypracoval samostatně a použil jen zdroje uvedené v seznamu literatury.

V Brně, 15. 5. 2014 .....................................................

Roman Šulc

Na tomto místě bych chtěl poděkovat vedoucímu mé diplomové práce Mgr. Martinu Bastlovi, Ph.D., za vedení a připomínky, kterými přispěl k realizaci, jakožto i za příkladné pedagogické výkony ve spřízněných předmětech, kterými podpořil můj zájem o danou oblast. Rád bych také poděkoval své rodině a přátelům, kteří mi při vytváření této práce byli oporou.

Anotace

Práce úvodem v lapidární podobně představuje obor nanotechnologií, jeho historii, možnosti aplikace a omezení, které se na nanoprodukty vztahují. Vzhledem ke komplexnosti dané oblasti je tato část nutná pro seznámení s tématem. Jádrem práce je rozbor možností vojenského využití nanotechnologií a prediktivní výstup v podobě prognózy, vypovídající o jeho budoucí podobě, tvořený vhodnou metodologickou platformou – Analýzou textu pro technologické předvídání.


klíčová slova:

nanotechnologie, nanomateriály, nanočástice, vojenská věda a výzkum, chytré materiály, nano roboti, biomimetika, senzorika, elektronika, kamufláž, zvyšování lidského výkonu, uhlíkové nanotrubice, fullereny, mikro/nano elektro mechanické systémy; MEMS/NEMS, samosestavování, kvantové jevy, prognostika, dolování dat


Abstract

The thesis starts with a brief presentation of the field of nanotechnology its history possible applications and innate restrictions of nano products. Since the given field is very complex is it rather necessary introduction to familiarise reader with topic. Center of the work is an analysis of potential military use of the nanotechnologies and prognosis which concerns its future application in the form of apt methodological platform – Text mining for technology foresight.


keywords:

nanotechnology, nanomaterials, nanoparticles, military research and development, smart materials, nano robots, biomimetics, sensorics, electronics, camouflage, human performance augumentation, carbon nanotubes, fullerens, Micro/Nano electro mechanical systems; MEMS/NEMS, self-assembly, quantum effects, prognostics, data mining



Nor do I doubt if the most formidable armies ever heere upon earth is a sort of soldiers who for their smallness are not visible”,

- Sir William Perry (o mikrobech), 1640

There‘s Plenty of Room at the Bottom”,


- Richard P. Feynmann CALTECH, 29.12.1959

.

Obsah





Obsah 6

Úvod 7


1Cíle a struktura práce 9

2Metodologie 11

3Úvod do nanotechnologií 13

3.1Zásadní technická řešení a koncepty 15

3.1.1Materiály a jejich aplikační možnosti 15

3.1.1.1Grafen 15

3.1.1.2Fullereny 15

3.1.1.3Uhlíkové nanotrubice 16

3.1.1.4Nanokrystaly a kvantové nanoprvky 17

3.1.1.5Nanokompozity 17

3.1.1.6Nanopovlaky 18

3.1.2Koncepty využitelných systémů 18

3.1.2.1Kvantové výpočetní soustavy 18

3.1.2.2DNA (molekulární) výpočetní systémy 19

3.1.2.3Inteligentní materiály 19

3.1.2.4MEMS a NEMS 19

3.1.2.5Samoopravovací materiály 20

3.1.2.6Nanoroboti 20

4Možnosti vojenského využití nanotechnologií 22

4.1Úvod 22

4.2Historie a současný stav 22

4.3Evaluace technologické zralosti nanotechnologií 25

4.4Klasifikace a dostupná data 26

4.5Stávající vývoj a možnosti v oblasti nanotechnologií 27

4.5.1Upřesnění popisované oblasti 27

4.5.2Oblasti základního výzkumu 28

4.6Aplikovaný výzkum a možnosti využití 28

4.6.1Lidský bojový potenciál 29

4.6.2Zdravotnictví 33

4.6.3Pohybové platformy 35

4.6.4Výzbroj 38

4.6.5Nanoelektronika a příbuzné systémy 41

4.6.6Senzorika 44

4.6.7Uchovávání a transformace energie 46

4.6.8Ostatní možnosti 48

4.6.9Oblasti se spekulativním realizačním potenciálem 49

4.7Stávající praktické využití nanotechnologií 52

5Predikce nejrelevantnějších budoucích oblastí 53

5.1Charakterizace oblasti a užité metody 53

5.1.1Prognostické možnosti 53

5.1.2Limity text miningu a fáze provedení 53

5.2Realizace data miningu 54

5.2.1Program QSR NVivo 54

5.2.2Výběr a úprava použitých dat 55

5.3Operacionalizace a vlastní text mining 56

5.4Prezentace výsledků 58

5.5Výstup – interpretace výsledků a predikce budoucích oblastí uplatnění 59

6Závěr 62

7Zdroje 64

7.1Monografie a sborníky 64

7.2Periodika a webové magazíny 65

7.3Šedá literatura 68

7.4Webové stránky 71

7.5Další zdroje 75

8PŘÍLOHY: 76

Příloha 1: Základy nanotechnologií 76

Příloha 2: Názvy programů užitých pro text mining 82

Příloha 3: Zdroje sémantických kategorií analýzy 84

Příloha 4: datové výkazy jednotlivých oblastí 85

Seznam obrázků a tabulek 91

Seznam použitých zkratek 92


počet znaků práce: 166 341

Úvod


Práce, kterou má čtenář před sebou, se věnuje jednomu z nejzávažnějších fenoménů posledních let, kterým jsou nanotechnologie. Potenciál, který v této interdisciplinární oblasti leží, se v podstatě vymyká srovnání s ostatními sférami aplikovaného lidského poznání a odráží se i v nezřídka užívaném přívlastku „nová průmyslová revoluce“, poukazujícímu na předpoklady této meta kategorie začlenit se v nebývalé míře do výrobních procesů a stát se hybatelem technické a potažmo sociální evoluce. Snad právě prudkost rozvoje nanotechnologií a míra jejich pronikání do společnosti, ať již z hlediska praktických aplikací, nebo v rovině mnohdy až podvědomého vnímání tohoto fenoménu vede ke značnému rozporu v nazírání na důsledky, ke kterým může budoucí rozvoj v oblasti nanotechnologií vést a v současnosti je patrně hlavním tématem v rámci aktuální diskuse o přínosech a hrozbách technologického vývoje. Rozsah příslušného názorového spektra je vymezen dvojicí krajních stanovisek, prezentujících nanotechnologie buď jako prostředek, vedoucí k lidské zkáze1, či naopak jako „všelék“ s potenciálem umožnit v globálním měřítku řešení zásadních problémů zdravotní, environmentální či energetické provenience.

Vzhledem k možnostem nanotechnolologií, které zahrnují i manipulaci s vlastnostmi látek na molekulární, potažmo atomické úrovni a tím pádem potenciální dopady na libovolné konstrukční procesy, by bylo patrně snadnější sumarizovat oblasti, které nebudou aplikací nanotechnologií zasaženy. Jako zásadní odvětví, do kterých jsou nanoprodukty cíleny, jsou ovšem uváděny zejména letectví, kosmonautika, automobilový a lodní průmysl a stavitelství, zdravotnictví, energetika, spotřební zboží a v neposlední řadě také obrana a vojenství. Přitom se v řadě plánovaných řešení jedná o revoluční inovace, jež mohou zajistit produkty jako baterie, které téměř nebude třeba dobíjet, objekty měnící rapidně svou průhlednost, či „nestárnoucí“ materiály, schopné automaticky opravovat svou poškozenou strukturu nebo samočinně čistit svůj povrch. Významné přínosy se očekávají také v oblastech výpočetní techniky, senzoriky, diagnostiky a efektivity výrobních a průmyslových procesů, spolu s dosažením nespočtu dalších pozoruhodných technologických pokroků.

S uvedeným rozpětím je nasnadě, že není možné vyhnout se přesahu do kategorie bezpečnosti. S poukázáním na, v současných bezpečnostních studiích relevantní, sektorové pojetí, užívající analytické jednotky vojenské, politické, ekonomické, sociální a environmentální bezpečnosti, je skutečně možné vidět implikace vývoje nanotechnologií ve všech těchto úsecích. Třebaže jsou aktuálně bezpečnostní rozměry nanotechnologií skloňovány hlavně s bezpečností ve zdravotním smyslu, především argumentací stran nedostatku informací o následcích, které může na živých organismech zanechat kontakt s nanočásticemi, je zřejmé, že se důsledky užívání nanotechnologií budou v delším časovém horizontu výrazně projevovat i ve zbylých sektorech. Nelze vyloučit ani eventualitu, že bude vývoj nanotechnologií spojen se sekundárními hrozbami takzvaného anti-technologického terorismu2. Tato práce se však evaluaci širší bezpečnostní perspektivy zříká a pojednává výhradně o vojenském využití. Z hlediska popisované oblasti má tedy nanotechnologie, pokud z ní plynou rizika, potenciál primárně k zařazení do oblasti hrozeb intencionálních, oproti zmíněnému zdravotnímu úhlu pohledu, kde jsou případná ohrožení chápána jako negativní externalita.

Práce je založena na otevřených zdrojích, a je tedy pochopitelné, že perspektivy nanotechnologií ve vojenské sféře nejsou plně popsatelné z důvodu utajení některých oblastí vývoje. Druhou formou zatížení je zhuštění popisovaného fenoménu na oblast Spojených států amerických, které jako jediné poskytují dostatek dat pro záměr, věnovat se dané tématice na přiměřené úrovni. Nelze pominout ani sociálně-vědní zázemí autora, které může při využívání informací z prostředí, založeném na kombinaci exaktních věd kompromitovat ideální podobu zpracování. S touto poznámkou souvisí to, že se práce vyhýbá hlubší deskripci komplikovanějších jevů, jakožto i prezentaci souvisejících poznatků a principů ve formě fyzikálních či chemických vzorců a rovnic, ale v případě potřeby dané fenomény popisuje v minimálním rozsahu potřebných znalostí.

Komplexnost a intenzita rozmachu nanotechnologií, spolu s dosud neprobádanou oblastí materiálů, jim příslušejících vlastností a vysokým prahem multidisciplinární informační náročnosti, je ideálním podložím pro prognózy, jež si svým obsahem nezadají s produkty science fiction, se kterými scéna nanotechnologií i oblast vědy jako taková na jisté úrovni symbioticky koexistuje poskytováním idejí a současně čerpáním námětů na realizaci. Zmíněný jev se projevuje častým zkreslením v odhadech, co, do jaké míry a v jaké době bude prostřednictvím nanotechnologií uskutečnitelné. Předložená práce si klade za cíl výše zmíněná omezení a charakteristiky zdrojové oblasti co možná nejvíce zohlednit.


Yüklə 0,97 Mb.

Dostları ilə paylaş:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2023
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə