Металл-органические структуры помогут создать двухспектральные дымовые гранаты

Группа исследователей во главе с Заком Зандером из Эджвудского химико-биологического центра Армии США занялась разработкой новых дымовых гранат, которые бы позволяли скрывать различные объекты от наблюдения как в видимом, так и инфракрасном спектре. Согласно сообщению на сайте Американского химического общества, основу новых пиротехнических средств составят металл-органические каркасные структуры на основе циркония, удерживающие в себе терефталевую кислоту.

Дымовые гранаты, позволяющие блокировать наблюдение за объектом в видимом и инфракрасном спектре, существуют и сегодня. Подавляющее большинство из них для образования дыма используют смесь антрацена, хлористого аммония, бертолетовой соли и гексахлорэтана. При горении часть антрацена возгоняется и, попав в воздух, образует дым. Кроме того, во время горения хлористый аммоний разлагается на аммиак и хлористый водород, которые в воздухе вновь соединяются и образуют устойчивое аэрозольное облако. Это облако делает невозможным визуальное наблюдение.

В смесь дымовой гранаты могут добавляться различные вещества, позволяющие блокировать тепловизионное наблюдение за скрываемым объектом. В числе таких добавок к обычной пиротехнической смеси обычно используются антрахинон (полупродукт при производстве красителей), магниевый и алюминиевый порошки, нитрат цезия или рубидия. Гексахлорэтан, используемый как дымообразователь, и продукты его горения являются токсичными и в большой концентрации могут вызывать отравление.

Американские исследователи разработали новый дымовой состав на основе металл-органической каркасной структуры типа UiO-66 на основе циркония. Металл-органические каркасные структуры представляют собой гибридные материалы с микропористой структурой с высокой степенью пористости. Такие материалы способны удерживать большое количество других веществ, в частности метана или углекислого газа. Исследователи из Эджвудского химико-биологического центра Армии США предложили использовать в качестве заполняющего вещества терефталевую кислоту.

Разработчики предположили, что во время горения будет высвобождаться терефталевая кислота, которая станет дымообразователем. Взвесь из этого вещества будет блокировать визуальное наблюдение, а из UiO-66 — тепловизионное. Для эксперимента UiO-66 с терефталевой кислотой замешали в обычную пиротехническую смесь. Состав поместили в камеру объемом 190 кубических метров, оборудованную камерами и инфракрасными датчиками. Блокирование инфракрасного спектра оказалось практически полным, а видимого — лишь частичным, причем хуже, чем при использовании обычной гранаты.

Военные разработчики полагают, что улучшить блокирование видимого спектра можно, если изменить состав пиротехнической смеси. Исследователи надеются подобрать такой температурный режим, который позволит наиболее эффективно высвобождать терефталевую кислоту. Разработчики полагают, что использование именно этой кислоты позволит сделать дымовые гранаты с практически безвредным дымом (вещество имеет низкую токсичность и вызывает быстро обратимое и легкое раздражение глаз, кожи и дыхательной системы).

В будущем по мере дальнейшей разработки нового пиротехнического средства маскировки исследователи намерены добавить в состав смеси дополнительные вещества, позволяющие блокировать наблюдение и в других спектрах.

В феврале прошлого года стало известно, что российский концерн «Техмаш» приступил к разработке новой дымовой ручной гранаты с практически моментальным срабатыванием. Новое пиротехническое средство будет срабатывать всего за 0,4 секунды, в пять раз быстрее существующих дымовых гранат. При срабатывании граната будет выделять устойчивое дымовое облако. Современные ручные дымовые шашки оснащаются взрывателем с задержкой от двух до трех секунд, необходимых для того, чтобы успеть метнуть гранату. После срабатывания взрывателя уходит еще до трех-четырех секунд на формирование дымовой завесы.

Новая ручная дымовая граната сможет образовывать устойчивое аэрозольное облако протяженностью 15 метров и высотой до четырех метров. Основной ее задачей станет прикрытие бойцов на открытой местности.

Василий Сычёв