（来源：Stefan Holm/Shutterstock） 即使穿着潜水服，寒冷水域的潜水也会让人感觉刺骨。在北极水域，潜水员通常只能待一个小时，即使是这么短的时间，也可能导致四肢麻木疼痛。但是，研究人员表示，通过改进自然界已有的设计，他们已将普通潜水服变成了所谓的“人造鲸脂”，只需进行简单的处理，即可大大提高其性能。
对抗寒冷
目前，除了潜水服，唯一可行的寒冷水域替代方案是干式潜水服和温水潜水服，它们分别在潜水服和皮肤之间保持一层空气或温水。“但这些潜水服容易撕裂，一旦撕裂，就会彻底失效，你必须立即离开寒冷的水域，”该研究的联合资深作者、麻省理工学院化学工程师迈克尔·斯特拉诺（Michael Strano）说。美国海军和海豹突击队邀请麻省理工学院的科学家们寻找在冰冷水域中更持久的保护。“随着气候变化导致北极开放，海军将在北极水域进行更多工作，”斯特拉诺说。研究人员分析了北极条件下各种动物使用的不同方法。他们发现了三种策略。一种涉及被困在毛发或羽毛中的气穴，如水獭和企鹅。另一种是通过体内产生的热量，如某些动物和鱼类，包括大白鲨。最后一种是隔热材料层，能显著减缓身体热量散失，如海豹和鲸鱼的鲸脂。科学家们最终开发出一种方法，可以将任何常规潜水服升级为类似鲸脂的隔热潜水服。“我们制造了有史以来导热性最低的服装，”斯特拉诺说。
气体很重要
标准的潜水服由氯丁橡胶制成，这是一种合成橡胶，被制成一种泡沫。氯丁橡胶的结构中含有微小的气穴，这些气穴占据了材料体积的三分之二以上，并占通过材料传递的热量的一半。新方法很简单，就是将潜水服放入一个不超过啤酒桶大小的压力罐中，罐内充满氙气或氪气等导热性远低于空气的惰性重气体——大约一天。这种重气体取代了氯丁橡胶中的正常空气，极大地增强了其隔热性能。这项新策略将潜水员在低于10摄氏度的水温中生存的时间从不到一小时提高到最多三小时。研究人员表示，这种增强效果可以持续约20小时，远超任何一次潜水所需的时间。斯特拉诺补充说，这些增强功能也可能在水外应用中有用，包括宇航服。未来，科学家们有兴趣制造一种长期稳定的潜水服材料版本，也许可以通过在其上密封一层保护层。氯丁橡胶通常已经有尼龙背衬，所以他们正在研究尼龙的衍生物，将其放在充有氙气的氯丁橡胶顶部，斯特拉诺说。研究人员现在正在寻找志愿者来测试充注惰性气体的潜水服。“你可以把你的潜水服寄给我们，我们可以为你处理，”该研究的联合资深作者、专注于麻省理工学院传热的核工程师雅各波·布翁乔尔诺（Jacopo Buongiorno）说。科学家们于6月18日在《RSC Advances》期刊上在线详细介绍了他们的发现。
