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Dec 13, 2023

AFRL関連

Base aeronautica di Wright-Patterson, Ohio (AFRL) - Anni di ricerca sull'aeronautica

オハイオ州ライトパターソン空軍基地 (AFRL) – 長年業界パートナーである空軍研究所 (AFRL) であるアルファマイクロン社は、2021 年オハイオ連邦研究ネットワーク (OFRN) の助成金を利用して、特許取得済みのゲスト ホストの機能を拡張しています。 e-Tint と呼ばれる液晶技術を、空軍省 (DAF)、国防総省、および商業市場向けの電子的に調光可能な保護メガネに応用しました。

オハイオ州からの90万ドルとアルファマイクロン（AMI）の費用分担金45万ドルで構成される135万ドルの賞金により、AMIはパイロット用の高度な日焼け防止装置の開発のためのe-Tint技術の拡大に向けた新たな基礎研究を応用できるようになった。 AFRLの第711ヒューマン・パフォーマンス・ウィングのエアマン・システム総局の主任電子技術者ダレル・G・ホッパー博士は、民間および軍用アイウェア用の特殊なレーザー保護フィルムだけでなく、特別な戦士にも使用できると述べた。

ホッパー氏によると、AFRLは、技術を成熟させ、高度なアプリケーションを作成するという永続的な使命の中で、ケント州立大学液晶研究所のスピンオフとして1996年12月に設立されて以来、液晶ベースの光反応技術の世界的リーダーであるAMIと提携してきたと述べた。

「つい最近、AMI は、Airman Systems Directorate が後援する 2018 電子調光式眼球保護装置中小企業技術移転研究 (STTR) プログラムの参加者でした」とホッパー氏は述べました。 「2020年から2022年のフェーズII賞の期間中、AMIはボーリンググリーン大学、ケント州立大学、マイアミ大学と提携して、現在および将来のDAF用途に必要な70%の透過窓に向けて機能できる次世代の電子的に調光可能な眼の保護装置を開発しました。 。」

AFRL後援の2018年STTR賞により、AMIは前回の取り組みで培ったのと同じ学術的パートナーシップを維持することができたため、AMIはOFRN資金の資格を取得して申請するプロセスが迅速化されたとホッパー氏は述べた。

AMI の OFRN の取り組みは、OFRN ラウンド 5 で選ばれた 5 件のうちの 1 つでした。「Sustaining Ohio's Aeronautical Readiness and Innovation in the Next Generation (SOARING)」の機会発表です。 ウェブサイトによると、OFRNはオハイオ州の研究能力を拡大し、防衛、航空宇宙、エネルギー、健康の分野での労働力の拡大を支援するプロジェクトに資金を提供している。

「AFRLとAlphaMicronの歴史は長くて豊かです」とAFRLの材料・製造部門の個人保護部門責任者マシュー・ランゲ博士は述べた。 「この OFRN の資金は、この種のテクノロジーを実現するものであるため、非常に重要です。国防総省のニーズに関連したソリューションの継続を可能にします。」

AFRLとAMIの名高い関係は、数多くの商業および軍事用途を伴う基礎的な光学技術の開発につながったと、AFRL材料・製造総局の主任科学者であるリチャード・ヴァイア博士は述べた。

「これにより、重要なサプライヤーは、将来のDAFシステムの重要な技術の広範な側面から複数の収益を確保できるようになります」とVaia氏は述べた。

ホッパー氏によると、AMIとDAFの協力は、1997年に可変透過率バイザープログラムのもとで最初の中小企業イノベーション研究（SBIR）賞を受賞したことに遡るという。

この最初の契約に基づいて製造されたプロトタイプは、最終的に AFRL との将来のコラボレーションにつながりました。

1997 年、AFRL は AMI と提携して、戦闘機パイロットのヘルメットの光管理の問題に対処しました。 研究者らは、変動する照明条件にもかかわらず、パイロットが飛行中にはっきりと見えるようにする可変色合いバイザーの開発に挑戦しました。 ホッパー氏によると、飛行中にパイロットが突然強い日差しに遭遇したとき、機体搭載ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ上のデータを読み取って追跡するのに苦労したという。

「パイロットが雲の上や下を移動する際にバイザーの色合いは光の透過の影響を受けるため、バイザーの色合いを制御する何らかの方法が必要でした」と最高経営責任者兼最高技術責任者のバフマン・タヘリ博士は述べた。 AMI は 1996 年に他の 2 人の同僚とともに AMI を設立しました。「これは安全上の障害でした。そこで AFRL は、（当時新しいゲストホスト液晶技術に基づいた）解決策を見つけるために私たちに協力するよう要請しました。」

ホッパー氏によると、AFRLとNASAは1970年代からこの問題の解決に取り組んできたという。 業界が近眼用途にこの種の技術の必要性を認識するまでに 20 年かかりました。 このニーズは、背景の周囲照明条件により表示画像のコントラストが失われる可能性がある拡張現実グラスに最近重点が置かれていることで加速しています。

AFRL と AMI の最初の協力の結果、電子ティント オン デマンド液晶技術である e-Tint が誕生し、最終的には飛行中の光透過を管理するパイロットの困難を軽減するのに役立ちました。 AMI の Web サイトによると、e-Tint は、目が瞬きするよりも早く (約 0.1 秒)、明から暗に切り替わり、停電時にも安全であるとのことです。 特に、この技術は従来のガラスの代わりに柔軟なプラスチック基板または表面に適用でき、航空隊員や保護者に利益をもたらします。

「空軍は何を望んでいるのかについて非常に具体的だった」とタヘリ氏は語った。 「チェックすべき項目はすべてありました。その中の 1 つは、液晶層をカプセル化できるようにしたいというものでした。液晶層は非常に薄く、6 ミクロンなので、人間の髪の毛の直径の約 10 分の 1 です」 — プラスチックの間。ガラスはもろくて平らで、柔軟性がなく、曲がっています。落とすと割れてしまいます。フレキシブルなプラスチック基板は飛散せず、軽量です。」

これらすべての特性により、パイロットアイウェア用の機敏なソリューションを開発する場合、プラスチックはガラスよりも望ましいものとなっているが、液晶技術をフレキシブルなプラスチック基板に変換する作業には課題がないわけではないとタヘリ氏は述べた。

「柔軟性があるからこそ、2枚のプラスチックの間に液晶の薄い層を塗布して均一性を維持するのは難しいのです」とタヘリ氏は言う。

2010年頃、AFRLの主任技術者であるティモシー・バニング博士は、当時機能性材料部門と呼ばれていた部門の研究チームのメンバーと提携するためにAMIを参加させる材料製造総局内の取り組みを主導しました。 バニング氏のグループは、社内の液晶研究を拡大し、レーザーやフラッシュアイ保護に関連する回復技術の開発に取り組んでいた。 当時部門長を務め、後に部門の主任科学者となったバニング氏は、ランゲ氏、マイケル・マッコニー博士、ティモシー・ホワイト博士らを含む研究チームを結成した。

AFRLとAMIの研究者は協力して、柔軟なプラスチック基板上のAMIの既存のe-Tint技術をDAFパイロット向けの可変色合いバイザーに応用しようと努めた。

「AMI との取り組みは非常に実り多かったです」とバニング氏は言いました。 「AFRLでは、私たちはリスト作成者であり、非常に組織化されており、常に積極的に研究の限界を押し広げています。[AMIとの]協力により、これらの新しいテクノロジーのリスクを軽減する取り組みを組み合わせることができ、また、著名な科学雑誌の高級出版物にも。」

ホワイト氏はその後、AFRLを出てコロラド大学ボルダー校の化学生物工学部の教授職に就いているが、研究チームとAMIとの活発なパートナーシップにより、近研究と研究の両方を追求することに成功したと述べた。長期にわたるレーザーおよびフラッシュアイウェア保護ソリューション。

「アルファマイクロンは、国防総省にとって、これまでも、そしてこれからも素晴らしいパートナーであり続けます」とホワイト氏は語った。

タヘリ氏は、AFRLとのさまざまなコラボレーションにより、彼が心から楽しんでいることをさらに実現するための扉が開かれたと語った。

「AFRLと協力することで、アイウェアの未来がどのようになるのかを垣間見ることができ、今もそう続けています」とタヘリ氏は語った。 「これは、AMI がヘッドマウント ディスプレイ用の e-Tint テクノロジーを作成したり、戦闘員用の周囲光や強烈な光を管理したりするのに役立ちました。これが、AMI の CTRL アイウェアが現在、陸軍の認可された保護眼鏡リストにある唯一の軍事グレードの電子眼鏡である理由です ( APEL) 先進的な電子 AR グラスに取り組んでいる家電企業がこのニーズを認識するまでに 25 年かかりました。」

AMI は最近、その技術を近眼用途を超えて商業用自動車および建築分野に拡大することに目標を定めています。 同社は、大手自動車ティア1企業との既存のコネクションを活用して、電子調光技術を適用して電気自動車のエレクトロクロミックミラーを置き換えたり、サンルーフを切り替え可能なガラス技術と統合したりする計画だ。 これらの対策は、より一貫した温度制御を維持し、電気自動車のバッテリー寿命を延ばすのに役立ちます。

「電気自動車の出現により、（自動車業界が）本当に求め始めているのは、駐車時に車の温度上昇を防ぐために車内のガラスに適用できるこの切り替え可能なガラスです」とタヘリ氏は述べた。 「電気自動車のバッテリーを冷やそうとすると熱が大きく消耗する可能性があり、そこに『スイッチ』付きのサンルーフがあると大きな違いが生まれます。」

タヘリ氏は、AMI がこの分野で有利なスタートを切れたのは、同社と AFRL との協力のおかげだと述べた。

「AFRLとの交流のおかげで、AMIは現在、多くの一流企業に切望されている調光素子の主要サプライヤーとなっています」とタヘリ氏は語った。 「同じ調子で、AFRL（ランゲ博士と彼のチーム）のために現在行われている仕事も、時代を数十年先取りしていると心から信じています。それがいくつかの問題の解決策になることを私は疑いません」消費者市場ではまだ実現されていません。」

ランゲ氏は、いかなる新しい産業技術の開発も国防総省のサプライチェーンのニーズを満たすための新たな道を提供する可能性があるため、同社の商業的拡大はAFRLの将来にとって良いことしか意味しないと述べた。

「産業基盤が成功するためには、あらゆるレベルで産業基盤を支援し続けることが非常に重要です」とランゲ氏は語った。

ホッパー氏、ランゲ氏、タヘリ氏は、今後のAFRLとの協力を楽しみにしていると述べた。

「最もクールなプロジェクトのいくつかは常に空軍から生まれます」とタヘリ氏は語った。 「私のチームは、解決するのが難しい問題があることを知っているので、常にそれらの問題に協力したいと考えています。」

AFRLについて空軍研究所 (AFRL) は、空軍省の主要な科学研究開発センターです。 AFRL は、空軍、宇宙軍、サイバー宇宙軍のための手頃な価格の戦闘技術の発見、開発、統合を主導する上で重要な役割を果たしています。 AFRL は、世界中の 9 つの技術分野とその他 40 の事業に 11,500 名を超える従業員を擁し、基礎研究から高度な研究および技術開発に至るまで、科学技術の多様なポートフォリオを提供しています。 詳細については、www.afresearchlab.com をご覧ください。