Bucear en aguas heladas es extremadamente peligroso para los humanos. En cuestión de segundos, las arterias se tensan, la presión arterial y la frecuencia cardíaca se aceleran, y los pulmones jadean en busca de aire. Después de sólo unos minutos, la hiperventilación golpea y los brazos y las piernas se adormecen, lo que indica el inicio de la hipotermia.
Para proteger a los buzos de la Armada de Estados Unidos que operan en condiciones de congelación, la Oficina de Investigación Naval (ONR) está patrocinando el trabajo para diseñar un traje de buceo que refleje las propiedades aislantes de la grasa de los animales, permitiendo a los buzos nadar en aguas congeladas por períodos más largos de tiempo.
El trabajo está siendo realizado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Han desarrollado un traje de buceo con una capa de grasa artificial que puede triplicar el tiempo de resistencia de los buzos en lagos, ríos u océanos congelados.
«Este tipo de investigación es especialmente importante, a medida que se abren más rutas marítimas en el Ártico y la Marina aumenta su preparación para operar en esa parte del mundo», dijo María Medeiros, oficial de programas del Departamento de Guerra Marítima y Armas de la ONR. «Ya sean operaciones especiales, búsqueda y rescate, o reparación, mantenimiento y salvamento de barcos, encontrar formas de aumentar el tiempo y la eficacia de los buceadores en el hielo es una prioridad.»
El proyecto está dirigido por dos profesores del MIT -el Dr. Michael Strano y el Dr. Jacopo Buongiorno- y se centra en trajes de neopreno. El neopreno es el material más utilizado para hacer estos trajes. Es un caucho sintético que se asemeja a una espuma gruesa con numerosas bolsas de aire. Estas bolsas retardan la transferencia de calor del cuerpo al agua fría circundante.
Strano y Buongiorno descubrieron que al sustituir el aire por varios gases inertes pesados -que no son tóxicos, no tienen reacciones químicas negativas y no arden ni explotan- habían creado una capa de grasa artificial más eficiente dentro del traje de buceo. Esto aumentó la efectividad del traje en agua a 10 grados centígrados de menos de una hora a varias horas.
Para ello, Strano y Buongiorno colocaron un traje de neopreno en un tanque sellado especialmente diseñado del tamaño de un barril de cerveza y bombearon el contenedor con gases inertes pesados durante varias horas.
Las pruebas de laboratorio demostraron que el traje de buceo recién presurizado mantuvo sus propiedades aislantes durante más de 20 horas después del tratamiento, mucho más tiempo del que los buceadores suelen pasar en aguas frías. El tratamiento también se puede hacer antes de una inmersión, con el traje de buceo colocado en una bolsa que se abre justo antes de su uso. En tales casos, la cuenta atrás de 20 horas no comenzó hasta que el traje fue retirado de la bolsa.
«Lo bueno de esta investigación es que no es necesario recrear el neopreno desde cero», dijo Strano. «Puedes tomar un traje de un armario, bombear el gas en él y transformarlo en un súper tejido.»
La inspiración detrás de la investigación de Strano y Buongiorno proviene de una conversación que tuvieron con los Navy SEALs hace dos años, cuando participaron en un estudio científico del Departamento de Defensa. Los combatientes informaron a los profesores del MIT sobre los peligros de bucear en aguas heladas y cómo necesitaban urgentemente una protección más duradera del traje de neopreno.
Strano y Buongiorno examinaron diversos métodos animales para soportar las bolsas de aire y agua fría en pieles o plumas (nutrias y pingüinos), el calor generado internamente (mamíferos y peces), o una capa de material aislante que retarda la pérdida de calor del cuerpo (grasa de foca y ballena). Su diseño de traje de neopreno refleja los dos últimos métodos.
Si bien sus pruebas y simulaciones de laboratorio han sido exitosas, Strano y Buongiorno esperan seguir probando el traje de neopreno durante las demostraciones en el agua en las que participaron buzos de la Marina y civiles.
La investigación del traje de neopreno se enmarca dentro del programa Naval Enterprise Partnershiping Teaming with Universities for National Excellence (NEPTUNE) de ONR, que ayuda a la Marina y al Cuerpo de Infantería de Marina a descubrir formas de mejorar la conservación de la energía, generar energía renovable e implementar tecnologías de eficiencia energética, al tiempo que ofrece a los militares en servicio activo, a los estudiantes militares y a los veteranos la oportunidad de sumergirse en la investigación a nivel universitario.
Fte. www.onr.navy.mil
