麻省理工学院的工程师们开发一种三重游泳存活时间的潜水衣,写大卫·L·钱德勒
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当海豹突击队执行在北极水域潜水,当救援队潜水在冰封的河流或池塘、即使在最好的潜水服的生存时间是非常有限的,只要十分钟,和经验可以是极其痛苦的。

寻找生存时间的延长没有阻碍流动一直优先考虑美国海军潜水员,作为一对麻省理工学院的工程学教授在最近的一次学习计划,把他们各种各样的海军设施。

简单的治疗可以改善存活时间为传统的潜水服的三个因素


访问了一个为期两年的合作已经取得了一个戏剧性的结果:一个简单的治疗,可以改善传统的潜水服的生存时间是由三个因素造成的,科学家说。

这一发现,可立即应用本质上,在《华尔街日报》本周报道“RSC的进步”,在迈克尔·斯特拉诺的一篇论文中,碳P Dubbs化学工程教授;188betsportJacopo Buongiorno,东京电力公司教授和副主管部门核科学与工程;乔治梅森大学和麻省理工学院的五人。

他们发现过程是通过简单地将标准氯丁橡胶潜水服在高压锅高压釜不大于一个啤酒桶,充满了重惰性气体,大约一天。然后治疗持续约20小时,比任何人潜水的时间都长,Buongiorno解释说,谁是用户自己热衷潜水服。

这个过程也可以提前完成,潜水服的放置在一个密封的袋子被打开之前使用,他说。

尽管Buongiorno和斯特拉诺都是在麻省理工学院教授,他们从未见过,直到他们都是国防科学研究小组的一部分美国国防部。”我们要参观很多基地,并会见了各种各样的军人的四星将军,”Buongiorno说其核工程专业与传热有关,尤其是通过水。

他们了解了军方的特殊需求,并被要求设计一个技术项目来满足其中一个需求。在会见一群海豹突击队,精英特种作战潜水队,他们认为在冰水中需要更持久的保护是他们可以接受的。

不同的策略,不同的动物生存在这些寒冷的水域


他们观察各种动物的不同的策略用在这些寒冷的水域生存,,发现三种类型:空气的口袋被困在毛皮或羽毛,与水獭和企鹅;内部产生的热量,与一些动物和鱼类(包括大白鲨,哪一个令人惊讶的是,温血动物);或一层绝缘材料,大大减缓了热量损失的身体,与海豹和鲸鱼的鲸脂。

最后,模拟和实验室测试后,他们最终的组合两个——blubber-like绝缘材料,还利用困的气体,尽管在这种情况下,气体的不是空气,而是一个沉重的惰性气体,即氙和氪。

潜水服的材料,已经成为标准是氯丁橡胶,一种廉价的材料,是合成橡胶材料加工成泡沫的混合物,生产类似泡沫的闭孔结构。被困在这个结构中,占据超过三分之二的音量和占一半的热量被转移,是气穴。

空气被困氙和氪所取代


斯特拉诺和Buongiorno发现,如果被困的空气被替换为氙和氪,材料的绝缘性能显著增加。结果,他们说,是一种有史以来最低热传湿服的材料。”我们设定一个世界纪录世界导热系数最低的服装,”斯特拉诺说,电导率几乎一样低空气本身。”就像穿了件风衣。””

他们发现这可能提高生存能力比10摄氏度,在水里冷从不到一个小时提高到两到三个小时。

结果可能是一个福音不仅仅是那些在最极端的环境中,但是人使用在寒冷水域潜水服,包括游泳运动员,运动员,和冲浪,以及各种专业的潜水员。

”作为这个项目的一部分,我采访了几十个潜水服的用户,包括专业的水下摄影师,在新英格兰水族馆工作的潜水员,我的一个在海豹突击队的朋友,和随机冲浪者在圣地亚哥海滩我接近,”合著者,前麻省理工学院博士后杰弗里·莫兰博士说的17岁,他现在是乔治·梅森大学助理教授。

”反馈是一致的——有一个迫切需要温暖的潜水服,在北极。人的眼睛亮了起来,当我告诉他们关于我们的结果。””

目前,唯一可行的冷水替代干适合潜水服,有一层衣服和皮肤之间的空气必须维护使用软管泵,或者一套温水套装,这同样需要一个软管和泵连接。在这两种情况下,泵的失败或削减或撕裂的衣服可以结果是一个快速丧失绝缘几分钟内可以危及生命。

不会很快失去绝缘性能


但氙-或krypton-infused氯丁橡胶不需要这种支持系统和无法迅速失去其绝缘性能,所以不携带这种风险。”我们可以把任何人的氯丁橡胶潜水服和密封氙和氪高性能操作,”斯特拉诺说。

麻省理工学院研究生安东Cottrill,论文的合著者,补充道:“气体实际上比它更快地注入治疗期间排放在水生环境中使用它。””

另一种可能性,他们说,就是生产一种与现有的潜水服具有相同绝缘性能的潜水服,但是有一小部分的厚度,允许更多的舒适和自由的运动,可能会吸引运动员。

”几乎每个人都我采访也表示,他们想要一个更容易移动的潜水服,穿上和脱下,”Moran说。”这个项目的结果表明,我们可以提供相同的保温和传统的潜水服,但大约一半厚。””

下一步的研究之一是看的方式做一个长期的,稳定版xenon-infused氯丁橡胶,也许通过在上面粘上一层保护层,他们说。与此同时,该团队也在寻找机会来处理感兴趣的用户的氯丁橡胶服装,以便他们收集性能数据。

材料科学的非凡成就和非常聪明的工程


”他们的解决问题的方法是一个了不起的壮举的材料科学也非常聪明的工程,”约翰·达比利说土木与环境工程教授和斯坦福大学金宝博娱乐城的机械工程,他并没有参与这项工作。

”他们成功地实现了接近理想空气的目标,比如热障,他们已经完成了这个使用的材料比以前更兼容潜水等用途广泛的概念。整体性能特性可以改变为各种应用程序。””

和查尔斯·阿姆斯勒,生物学教授伯明翰阿拉巴马大学,了近950研究潜水在南极洲,但不是与本研究,说:“它可以是非常有益的情况下的灵活性,缺乏庞大,游泳速度,或减少阻力与潜水员推进汽车溢价,或环境危害使潜水服穿刺的机会很高。通常情况下,潜水员在很冷的水热保护是利用干适合而不是潜水服。但是,潜水服通常能让潜水员有更大的灵活性。””

阿姆斯勒补充道:“潜水衣的一个问题是……诉讼应该严重刺穿,一名潜水员失去大部分或所有的绝缘。…在深或长时间潜水的地方举行了减压必须防止减压病(“弯曲”),穿着其中一个热增强潜水衣将大大降低的机会,一名潜水员刺穿西装会让之间的选择可能致命的体温过低和潜在的衰弱或致命减压病。””

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当海豹突击队执行在北极水域潜水,当救援队潜水在冰封的河流或池塘、即使在最好的潜水服的生存时间是非常有限的,只要十分钟,这段经历充其量是非常痛苦的。找到…