В медицинском исследовательском институте армии США USARIEM собираются впервые за десятки лет предложить альтернативу перчаткам для согревания рук на морозе. Устройство получило название Personal Heating Dexterity Device, и сейчас команда физиолога Джона Кастеллани создает прототип для полевых испытаний. В интервью Popular Mechanics он рассказал, как наука позволяет согреть пальцы на морозе без варежек.
По оценке Кастеллани, перчатки снижают ловкость движений на 50-80%. Все мы знаем, как тяжело набрать сообщение на смартфоне в перчатках. А на поле боя это может быть вопрос жизни и смерти. Однако при всем впечатляющем развитии военных технологий замены перчаткам пока нет.
У военных есть дополнительные требования: энергоэффективность и простота. И Кастеллани уверяет, что после многолетних исследований близок к решению этой проблемы.
Пальцы на морозе теряют подвижность в основном из-за снижения температуры в суставах, когда суставная (синовиальная) жидкость густеет. Самый простой способ поднять температуру — увеличить кровоток. Во время физической активности это происходит по всему организму. Именно поэтому любители бега на свежем воздухе, надевающие перчатки в начале тренировки, как правило, снимают их после пары километров. Кастеллани искал, как сымитировать этот эффект, не заставляя солдат напрягаться.
В 2018 году команда провела исследование, чтобы доказать: нагрев других частей тела, например тыльной стороны ладоней или даже лица, активизирует кровоток и в пальцах, увеличивая в итоге их температуру. Гипотеза подтвердилась, и начались лабораторные испытания соответствующих устройств.
Сейчас в лаборатории в Натике, штат Массачусетс, работают над созданием прототипа. В помещении при температуре 0 градусов сидят добровольцы, испытывающие необычное устройство: оно похоже на датчик, размещенный на тыльной стороне ладони. На самом деле этот «тепловой коврик» нагревает кисти рук — а вместе с ними и пальцы.
Кастеллани сообщил, что с нынешним прототипом температура на кончиках пальцев находится в районе 10-11 градусов Цельсия. По его оценке, это на 3 градуса выше, чем без устройства, и возвращает около 50% подвижности по сравнению с кистью при нормальной температуре. Цель команды — достичь температуры в 15 градусов и 100% подвижности.
Однако при разработке прототипа придется учесть множество специфических требований, которые предъявляют военные. Девайс должен быть безопасным, надежным и, главное, очень энергоэффективным, чтобы не требовать ношения громоздких аккумуляторов.
Сейчас одна из проблем, над которой работают инженеры — ограничение рассеивания температуры от нагревающей кисть наклейки. Важно найти баланс между максимальным нагревом тела и эффективностью работы системы.
По оценке Кастеллани, солдаты армии США смогут использовать новое устройство через несколько лет. Вскоре после этого ученый ожидает анонса коммерческой версии для гражданских пользователей: «Многим людям такой продукт бы понравился: обслуживающим линии связи зимой, строителям, механикам, любителям зимних видов спорта, да и просто людям с мерзнущими руками», — говорит он.
Правда, не факт, что к тому времени проблема отправки сообщений будет еще актуальна. Эксперты из Apple, а также ряда других компаний предрекают, что главным персональным девайсом десятилетия станут AR-очки.
