Mergulhar em águas geladas é extremamente perigoso para os humanos. Em segundos, artérias se contraem, pressão arterial e ritmo cardíaco acelerado, e os pulmões ofegam por ar. Depois de apenas alguns minutos, ataques de hiperventilação e braços e pernas ficam dormentes - sinalizando o início da hipotermia.

Para proteger os mergulhadores da Marinha dos EUA que operam em condições de congelamento, o Office of Naval Research (ONR) está patrocinando um trabalho para projetar uma roupa de neoprene que espelhe as propriedades de isolamento da gordura animal - permitindo que os mergulhadores nadem em águas congeladas por longos períodos de tempo.

O trabalho está sendo conduzido por pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e da George Mason University. Eles desenvolveram uma roupa de mergulho infundida com uma camada de gordura artificial que pode triplicar o tempo de resistência dos mergulhadores em lagos congelados, rios ou oceanos.

“Este tipo de pesquisa é especialmente importante à medida que mais rotas marítimas do Ártico se abrem e a Marinha aumenta sua prontidão para operar naquela parte do mundo, disse Maria Medeiros, um oficial de programa no Departamento de Guerra e Armas do ONR. "Quer se trate de operações especiais; busca e salvamento; ou reparação de navios, manutenção e salvamento, encontrar maneiras de aumentar o tempo e a eficácia dos mergulhadores no gelo é uma prioridade. "

O projeto está sendo liderado por dois professores do MIT - Dr. Michael Strano e Dr. Jacopo Buongiorno — e se concentra em roupas de neoprene. Neoprene é o material mais comum usado para fazer roupas de mergulho, e é uma borracha sintética semelhante a uma espuma espessa com numerosas bolsas de ar.

Esses bolsões retardam a transferência de calor do corpo para a água fria circundante.

Strano e Buongiorno descobriram que, ao substituir o ar por vários gases inertes pesados ​​- que não são tóxicos, não tem reações químicas negativas, e não queimar ou explodir - eles criaram um ambiente mais eficiente, camada de gordura artificial dentro da roupa de mergulho. Isso aumentou a eficácia do traje em água a 10 graus Celsius de menos de uma hora para várias horas.

Para fazer isso, Strano e Buongiorno colocaram uma roupa de neoprene em um selado, tanque especialmente projetado do tamanho de um barril de cerveja - e bombeou o recipiente com gases inertes pesados ​​por várias horas.

Testes de laboratório mostraram que a roupa de mergulho recém-pressurizada manteve suas propriedades isolantes por mais de 20 horas após o tratamento, muito mais tempo do que os mergulhadores costumam gastar em águas geladas. O tratamento também pode ser feito antes do mergulho, com a roupa de mergulho colocada em um saco para ser aberto antes do uso. Em tais casos, a contagem regressiva de 20 horas não começou até que o traje fosse retirado da sacola.

"O melhor dessa pesquisa é que você não precisa recriar o neoprene do zero, "disse Strano." Você pode tirar uma roupa de neoprene do armário, bombear o gás nele e transformá-lo em um super tecido. "

A inspiração por trás da pesquisa de Strano e Buongiorno vem de uma conversa que eles tiveram com SEALs da Marinha há dois anos, quando participaram de um estudo científico do Departamento de Defesa. Os combatentes contaram aos professores do MIT sobre os perigos de mergulhar em águas geladas e como eles precisavam com urgência de proteção de roupa de neoprene mais duradoura.

Strano e Buongiorno examinaram diversos métodos animais para resistir à água fria - bolsas de ar em pelos ou penas (lontras e pinguins), calor gerado internamente (mamíferos e peixes), ou uma camada de material isolante que diminui a perda de calor do corpo (foca e gordura de baleia). O design da roupa de mergulho reflete os dois últimos métodos.

Embora seus testes de laboratório e simulações tenham sido bem-sucedidos, Strano e Buongiorno esperam testar a roupa de neoprene ainda mais durante demonstrações na água envolvendo mergulhadores da Marinha e civis.

A pesquisa do wetsuit se enquadra no programa Naval Enterprise Partnership Teaming with Universities for National Excellence (NEPTUNE) da ONR, que ajuda a Marinha e o Corpo de Fuzileiros Navais a descobrir maneiras de melhorar a conservação de energia, gerar energia renovável e implementar tecnologias de eficiência energética - ao mesmo tempo em que oferece serviço militar ativo, estudantes militares e veteranos têm a chance de mergulhar em pesquisas de nível universitário.