【个体防护】智能服装在军事领域应用的深度预测
军装通常是指由各种命令、规定确定的、陆海空三军人员必须穿着的一整套服装，个别情况下还包括其上的装具。军队配发军装的主要目的是改善组织性、提高部队的纪律性、秩序性，用于根据兵种、服役状况和军衔，区分不同的军人。军装确定军人某一国家武装力量的属性，上面通常有国家或皇室徽章、整体上保持该国的战斗传统，有时甚至是部分队的传统。此外军装还具有纯粹的军事功能：由保护色面料制成，实现人员在地形中的伪装，通过在军装中增加各种夹具用于携带武器、装具，为军人在不同气候条件下的行动创造舒适条件。军装的某些部分还具有防护功能。
今天时装设计师利用合成纤维、棉布、皮毛和几百种布料制作各种服装。但是所有这些材料早在几百年前就有了，现在穿着的服装与19世纪的服装大同小异。人类总是喜欢展望未来，例如，想知道一百年之后服装会是什么样子？让我们看一下已经应用于军装的一些最新研究成果和设计师大脑中的奇思妙想：
1、 未来的防寒服
为了研制出能够调节人体温度、湿度的织物，多年来进行了大量研究、投入大量资金进行试验。对于普通的服装，这种花费毫无必要，但是对于航天员、歼击机飞行员穿着的专用服装却十分必要。
可以理智地预测未来军装的面貌：
- 防任何液体（可以认为这种服装永远干净）；
- 有助于缓解疲劳；
- 自动加温和冷却（当外部空气温度过低、过高时，有助于身体保持需要的温度）；
- 抗菌、具备治愈伤口的特性；
- 是一台微型计算机，能够指路、监控身体的重要机能；
- 吸收异味；
- 能够促进血液微循环；
- 起到防止发炎、感染或止痛的作用。
并非好高骛远，今天我们已经拥有几类接近于科幻电影中服装的面料、服装。
美国科罗拉多州一家名为Outlast Technologies的公司正在大肆宣传一种面料：其中纤维与微型胶囊交织在一起，称为Outlast，特点是微型胶囊内装有石蜡，这就可以使面料根据外部空气的温度、调节身体温度。起初这项技术是由美国国家航空航天局研制的，现在滑雪者已成功使用。
虽然今天的防寒服可以抵御零下50摄氏度的严寒，但是由于下列原因，往往令在北极地区严酷条件下服役的军人感到失望：
- 加温系统需要大量“电源”，连续工作几个小时后，6节“手指型”电池就可能完全耗尽；
- 这种服装的无源保暖性很差，一旦没有电，穿着会感到很冷；
- 电池耗尽时，就只有“待”在严寒中；
- 下雨时廉价的保温服可能失效，穿着者可能触电，根本谈不上温度调节。
未来的服装正在不断改进，全世界的科学家正在研究对温度变化敏感的服装。由几层面料制成，其中一层面料是微型（5微米）传感器。可对身体和周围空气的温度变化做出反应，并确定允许还是禁止外部空气进入身体。总之，在不利的自然条件下身体既不会过热，也不会过冷。这种服装是通用的，因为它选择性地对身体变化做出反应- 身体的不同部位可能对热、冷做出不同的反应，因为传感器能够在一个部位关闭透气，而在其他部位打开透气。
2、 能够搜集数据的服装
在封闭的空间中，了解身体发生了什么和某些情况下的生物测量参数相当必要。毫无疑问，对于军事飞行员而言，这些参数十分重要，每一秒都要监控他们的健康状况。但这并非缝到、固定在服装上的各种传感器。它们直接嵌入面料纤维中，可将身体的状态信息发送给掌上电脑、手表，甚至是互联网。这种新型传感器几乎可以嵌入任何面料的纤维，甚至清洗之后特性也不会改变。
未来在军事医学领域，特别是需要医生对其不间断监控的患者，这种服装十分有益。这甚至不是材料，而是特殊的计算机主板。总之，在专门的医疗中心，借助它，医生可以监控患者的脉搏、体温、排汗量等。
3、 防护面料服装
处在“服装进步”最前沿的并不是时装设计师，而是军人。去年十月，Advanced Fabric Technologies公司宣布成功进行了名为HEI的精纺新技术试验，可以生产您能想到的任何特性面料。起初这一技术用于生产防弹背心，保护士兵免遭子弹、弹片的伤害。
通用面料不仅防止伤害，还具有抗发炎、感染的特性。目前正在研制向面料结构中嵌入可以释放止血、止痛药的系统。扎绷带之前，这种服装就可以给伤口杀菌、止血，消肿，治疗擦伤等。借助HEI技术，可以制作导电面料、总是保持崭新的军鞋……。
也许，军装的新方案最终将使我们摆脱各种不适。例如，从寒冷的街道步入温暖的商店，通常会大汗淋漓，或者苦于“穿上茄克就热，脱了就冷”。2011年夏，五角大楼宣布就研制令人期待以久的通用服装（热了开始降温，冷了可以加温）展开招标。计划借助双金属恒温器技术，取到这一突破性成果。面料纤维中具有能够对温度变化做出反应的双金属纳米颗粒。温度降低时，一种金属的收缩小于另一种金属，面料纤维内部的金属螺旋线松开，纤维直径增大，面料中的孔关闭，保温。炎热时，过程相反：螺旋线收缩，孔张大，有效带走体内的热量。
科学家们正在研究突破性面料，对冷热感到不适的人可以穿着起到蓄热器作用的服装。例如，Arctic Heat公司生产了各类服装，其中含有专用的生态纯净生物可分解凝胶，能够积蓄冷气。使用高技术背心、护腕、围巾、帽子之前，将其放入冰箱，那里解冰的凝胶积累冷气。然后在一段时间内带有结冰凝胶的服装会给身体降温，将严格定量的冷气释放到皮肤上，并除湿。澳大利亚、美国军人、运动员已经广泛使用这种背心，但也可有助于城市的人免受40度以上的高温。
如果将Arctic Heat背心置于冰水中5-10分钟，它会保持凉度近1个小时。如果冷冻背心2个小时，它能保凉1-2个小时。
美军驻伊拉克、阿富汗运输工具近90%的乘员配备了类似“摩托化”背心- MCS（微环境冷却系统）。这种背心用水冷却：借助带风扇、泵的6千克散热器，由运输工具机载网供电。驾驶员、飞行员对MCS赞赏有加，它甚至可以应对50度的高温。目前五角大楼正在制造重量更轻（3-4千克）的便携型号。科学家们认为，由于要保证长期自主工作，研制重量更轻的冷却背心需要不少于十年。
Novonic公司不是与炎热，而要与寒冷做斗争。德国科学家正在研究向面料中加入细导线的技术，如果通上电流，可以加温。如果十分寒冷，按下Novonic茄克或背心的按钮，会瞬间加温至选择的温度：34或42摄氏度。
Novonic服由蓄电池供电（重量不到200克、容量2200毫安、安全电压7.4伏）。蓄电池一次充电可保证六次加温循环，每次20分钟。光二级管可以确定当前的热度和蓄电池的充电状况。需要指出，尽管增加了电子元件，采用Novonic技术的服装可以用普通洗衣机清洗。还生产了可以加温的类似内衣，商标是Warm X。例如，背心配备了蓄电池和嵌入自然面料、很细的镀银聚酰胺纤维。在对寒冷十分敏感的肾、颈部区域建立两个加温区。Warm X公司不仅生产“电子背心”，还生产连裤袜、飞行服。由于这种服装紧贴身体加温，不需要许多能量。一件这样的背心造价40欧元，飞行服- 270欧元。
4、 智能服装
将电子设备融入面料的想法由来已久，但只有纳米技术的发展才能使其成为现实。而且将人的运动“转化”为虚拟现实方兴未艾，这就出现了具备全新功能的未来服装。
2012年1月，STM微电子公司推出了iNEMO服，可以高精度扫描身体的复杂运动，并转化为数字模型。轻型的iNEMO服可用于培训军人，并提供补充现实的全新建议（例如，开展军人间的网上竞赛）。
该服装配备几个尺寸仅为13132毫米的传感器，可以0.5度的精度记录身体的倾斜，仅仅15微秒后，虚拟仿行机就能再现最复杂的运动。服装基于32比特的微控制器STM32，不仅可以通过九个轴控制运动传感器，而且可以控制压力、温度传感器等。今年初，五角大楼开展了研制可以监控士兵健康状况的“智能”内衣项目。计划在面料中嵌入电子传感器网，用于监测心脏收缩、呼吸的频率，活跃程度，体温及身体在空间中的位置。战场上，这一技术可以使指挥员及时发现谁负伤了，平时人们可以不间断监控自己和家庭成员的健康状况。
2011年9月，美国国家航空航天局纳米技术中心的科学家们在研制“智能”服装方面迈出了一大步。学会了如何编织厚度达1毫米的铜纤维，并将其与服装面料相连。新的柔性材料可以连接不同的电子元件，甚至保存信息超过100天。新材料中保存数据的密度取决于铜丝中交叉点的数量。如果将导线之间的距离缩小到50纳米，在一小块仅为11厘米的面料上就可以配置100亿个交叉点，可以制造容量达10G的信息存储器。
NASA专家们制作的电子织物，很容易嵌入各类传感器、微处理器和蓄电池。
5、 不会脏的服装
似乎，科学家们很快就能解决服装清洗问题。美军研究中心的物理学家正在研究独一无二、能够自清洁的面料。为军人研究的样品正在进行试验，而作为公民的日常用品几年后将投入使用。
此外，研制者们许诺一段时间后会出现新型面料，能够杀死引起汗水异味的细菌。而且不会留下使用抗菌剂时通常出现的任何白点。
美国的科学家也在努力制造结实的弹性材料，能够自我“修复”，修补破损。如果越野鞋或裤子上出现破损，只需要照一下紫外线- 几十秒后就会焕然一新。这种高科技面料的基础是聚氨酯， 一种廉价、结实的合成材料。因此，这种军装并不贵。
谈到未来的军事技术，应该指出，企图给“所有人、马上”提供完全现代化的军装并不现实。这不仅不需要，也不明智。军装的更新不能一蹴而就，而是一个不断更新的过程。
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