Frysekæmper:Varmere våddragt vil øge Navy dykketid

Dykning i iskoldt vand er ekstremt farligt for mennesker. Inden for få sekunder, arterier strammer, blodtryk og puls løb, og lungerne gisper efter luft. Efter kun minutter, hyperventilation strejker og arme og ben bliver følelsesløse - hvilket signalerer begyndelsen af ​​hypotermi.

For at beskytte amerikanske marines dykkere, der opererer under frostgrader, Office of Naval Research (ONR) sponsorerer arbejdet med at designe en våddragt, der afspejler dyreblubbers isolerende egenskaber - så dykkere kan svømme i frosset vand i længere tid.

Arbejdet udføres af forskere ved Massachusetts Institute of Technology (MIT) og George Mason University. De har udviklet en våddragt med et kunstigt spæklag, der kan tredoble udholdenhedstiden for dykkere i frosne søer, floder eller oceaner.

"Denne form for forskning er især vigtig, da flere arktiske havbaner åbner sig, og flåden øger sin parathed til at operere i den del af verden, "sagde Maria Medeiros, en programofficer i ONR's Sea Warfare and Weapons Department. "Uanset om det er særlige operationer; søgning og redning; eller skibsreparation, vedligeholdelse og bjærgning, at finde måder at øge dykkernes tid og effektivitet i isen er en prioritet. "

Projektet ledes af to MIT -professorer - Dr. Michael Strano og Dr. Jacopo Buongiorno - og fokuserer på våddragter i neopren. Neopren er det mest almindelige materiale, der bruges til at lave våddragter, og er et syntetisk gummi, der ligner et tykt skum med talrige luftlommer.

Disse lommer bremser varmeoverførslen fra kroppen til det omgivende kolde vand.

Strano og Buongiorno fandt ud af, at ved at erstatte luft med forskellige tunge inerte gasser-som er giftfri, ikke har negative kemiske reaktioner, og ikke brænde eller eksplodere - de skabte en mere effektiv, kunstigt spæklag i våddragten. Dette øgede jakkesætets effektivitet i vand på 10 grader Celsius fra under en time til flere timer.

For at gøre det, Strano og Buongiorno placerede en neopren våddragt i en forseglet, specialdesignet tank på størrelse med en øltønde - og pumpede beholderen med tunge inerte gasser i flere timer.

Laboratorieundersøgelser viste, at den nyligt tryksatte våddragt bevarede sine isolerende egenskaber i over 20 timer efter behandling, langt længere end dykkere normalt tilbringer i kolde farvande. Behandlingen kunne også udføres forud for et dyk, med våddragten placeret i en pose, der skal åbnes lige før brug. I sådanne tilfælde, 20-timers nedtælling startede ikke, før dragten blev fjernet fra posen.

"Det gode ved denne forskning er, at du ikke behøver at genskabe neopren fra bunden, "sagde Strano." Du kan tage en våddragt fra et skab, pump gassen i den og transformer den til et superstof. "

Inspirationen bag Strano og Buongiornos forskning stammer fra en samtale, de havde med Navy SEALs for to år siden, da de deltog i et Department of Defense science studie. Krigsmændene fortalte MIT-professorerne om farerne ved dykning i iskolde farvande, og hvordan de presserende havde brug for længerevarende våddragtbeskyttelse.

Strano og Buongiorno undersøgte forskellige dyremetoder til udholdenhed af koldt vand - luftlommer i pels eller fjer (oddere og pingviner), internt genereret varme (pattedyr og fisk), eller et lag isolerende materiale, der bremser varmetabet fra kroppen (sæl og hvalspæk). Deres våddragtdesign afspejler de to sidstnævnte metoder.

Mens deres laboratorietest og simuleringer har været vellykkede, Strano og Buongiorno håber at teste våddragten yderligere under demonstrationer i vandet, der involverer flåde og civile dykkere.

Våddragtforskningen falder ind under ONR's Naval Enterprise Partnership Teaming with Universities for National Excellence (NEPTUNE) -program, som hjælper flåden og marinekorpset med at finde måder at forbedre energibesparelsen, generere vedvarende energi og implementere energieffektive teknologier-samtidig med at man giver aktiv militær, militærstuderende og veteraner chancen for at fordybe sig i forskning på universitetsniveau.