密歇根大学研发光控开关炸药敏感度涂层,DARPA资助项目取得突破
8月13日消息,密歇根大学Adam J. Matzger实验室在《美国化学会志》(JACS)发表研究(DOI: 10.1021/jacs.6c09505),展示了一种分子涂层技术,可通过简单切换光源来改变常用炸药的敏感度。该项目由美国国防高级研究计划局(DARPA)资助。
技术原理在于一类中性分子,可在光照作用下转变为具有破坏性的两性离子异构体,反之亦然。这种光致异构化改变了涂层的物理化学性质,从而影响炸药晶体的敏感度。研究团队首先尝试了光致形变聚合物(用于人工肌肉的材料),但发现样品需要太多加工步骤,不适合涂层炸药。
制造安全炸药是一个平衡问题:含能材料需要足够稳定以便操作,但又不能过于惰性以至影响预期爆破效果。在实地环境中实时改变材料的敏感度一直是一个长期追求但未能实现的目标。Matzger的团队最终找到了一种可行的分子体系,使开关式敏感度调节成为可能。
该研究的起源可追溯至DARPA发出的可开关含能材料项目征集。Matzger在职业生涯中一直在寻找通过微调晶体结构来改变炸药特性的方法。这项技术的军事和工业安全应用前景广阔,尤其在需要运输和存储高敏感度炸药的场景中,可通过光照调节使炸药在运输过程中保持低敏感度,在使用前再激活至高敏感度状态。
(来源:Chemical & Engineering News)