Déclencher des bombes fumigènes est plus qu'amusant le 4 juillet. L'armée utilise des grenades fumigènes dans des situations dangereuses pour couvrir les personnes et les chars en mouvement. Mais la course aux armements fumigènes est lancée. De plus en plus, les capteurs peuvent désormais aller au-delà de la plage visible dans la région infrarouge (IR) du spectre. Aujourd'hui, les chercheurs rapportent avoir développé un nouveau type de fumée qui masque à la fois la détection visible et infrarouge.

Les chercheurs présenteront leurs travaux aujourd'hui lors de la 255e réunion et exposition nationale de l'American Chemical Society (ACS).

"En raison de l'avancement des capteurs au-delà de la région visible, nous avons besoin de nouveau, des obscurcissants très performants dans le domaine infrarouge, " dit Zach Zander. " Chaque obscurant peut absorber ou diffuser la lumière à une fréquence donnée. La plupart des fumées que nous utilisons fonctionnent bien dans la plage visible ou infrarouge. L'objectif de ce programme est de créer ce que nous appelons un obscurant bispectral, qui fonctionne pour bloquer visible, ainsi que la détection infrarouge."

Pour construire une meilleure bouffée de fumée, Zander et ses collègues des Smoke &Obscurants, Pyrotechnie, et les branches de filtration chimique et biologique ont commencé à penser à l'utilisation d'un cadre organométallique (MOF). D'autres scientifiques travaillant dans son institut, le centre de biologie chimique Edgewood de l'armée américaine, ont étudié ces structures poreuses stables, et travaillaient avec un appelé UiO-66 qui était composé d'acide téréphtalique, un obscurant visible connu.

"La grenade fumigène de l'armée traditionnelle est fabriquée avec un matériau toxique, appelé hexachloroéthane, mais les grenades à l'acide téréphtalique apparaissent comme une alternative plus sûre, " dit Zander. Le reste de l'UiO-66 se compose de gros pores et d'un nœud de zirconium que les chercheurs ont proposé d'absorber dans la gamme IR. La question était de savoir si UiO-66 brûlerait de manière à libérer l'acide téréphtalique de l'armature. , créant une fumée avec à la fois un agent absorbant les IR et un obscurcissant de la lumière visible. Si la molécule UiO-66 ne s'est pas brisée, l'acide téréphtalique ne serait pas libre de bloquer la lumière visible.

Dans une expérience de démonstration de principe, les chercheurs ont emballé UiO-66 dans une grenade avec les agents pyrotechniques qui génèrent la brûlure. Ils l'ont placé dans une chambre de 249 mètres cubes bordée de capteurs et ont déclenché la grenade fumigène.

"Nous avons surveillé les longueurs d'onde visibles et IR, " dit Zander. " Nous avons un blocage dans la zone visible, même si ce n'était pas aussi bon qu'une vraie grenade à l'acide téréphtalique. Nous pensons pouvoir améliorer nos performances en modifiant la recette de la partie pyrotechnique et ainsi mieux libérer l'acide téréphtalique de la charpente."

À long terme, les chercheurs prévoient de continuer à incorporer des obscurcissants supplémentaires à la fumée, créant une sorte de "couteau suisse" de grenades fumigènes. "Idéalement, nous aimerions un appareil à fumée qui frappe plusieurs spectres, plutôt que plusieurs appareils pour toucher chaque spectre individuellement, " dit Zander. " La raison pour laquelle c'est si important pour l'armée est que vous voulez minimiser la quantité de choses qu'un soldat doit transporter. Une grenade est certainement plus facile à transporter que cinq."