Immergersi in acque ghiacciate è estremamente pericoloso per l'uomo. In pochi secondi, le arterie si stringono, corsa della pressione sanguigna e della frequenza cardiaca, e i polmoni ansimano per l'aria. Dopo pochi minuti, colpi di iperventilazione e braccia e gambe diventano insensibili, segnalando l'inizio dell'ipotermia.

Per proteggere i subacquei della Marina degli Stati Uniti che operano in condizioni di gelo, l'Office of Naval Research (ONR) sta sponsorizzando il lavoro per progettare una muta che rispecchi le proprietà isolanti del grasso animale, consentendo ai subacquei di nuotare in acque ghiacciate per periodi di tempo più lunghi.

Il lavoro è condotto da ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della George Mason University. Hanno sviluppato una muta infusa con uno strato di grasso artificiale che può triplicare il tempo di resistenza dei subacquei nei laghi ghiacciati, fiumi o oceani.

"Questo tipo di ricerca è particolarmente importante in quanto si aprono più rotte marittime artiche e la Marina aumenta la sua disponibilità ad operare in quella parte del mondo, " disse Maria Medeiros, un ufficiale di programma nel dipartimento di guerra e armi in mare dell'ONR. "Che si tratti di operazioni speciali; ricerca e soccorso; o riparazione navale, manutenzione e salvataggio, trovare modi per aumentare il tempo e l'efficacia dei subacquei nel ghiaccio è una priorità".

Il progetto è guidato da due professori del MIT:il dott. Michael Strano e il dottor Jacopo Buongiorno—e si concentra sulle mute in neoprene. Il neoprene è il materiale più comune utilizzato per realizzare mute, ed è una gomma sintetica simile a una spessa schiuma con numerose sacche d'aria.

Queste tasche rallentano il trasferimento di calore dal corpo all'acqua fredda circostante.

Strano e Buongiorno hanno scoperto che sostituendo l'aria con vari gas inerti pesanti, che non sono tossici, non hanno reazioni chimiche negative, e non bruciano o esplodono:hanno creato un sistema più efficiente, strato di grasso artificiale all'interno della muta. Questo ha aumentato l'efficacia della muta in acqua a 10 gradi Celsius da meno di un'ora a più ore.

Fare così, Strano e Buongiorno hanno messo una muta in neoprene in una sigillata, serbatoio appositamente progettato delle dimensioni di un barilotto di birra e pompato il contenitore con gas inerti pesanti per diverse ore.

I test di laboratorio hanno mostrato che la muta appena pressurizzata ha mantenuto le sue proprietà isolanti per oltre 20 ore dopo il trattamento, molto più a lungo di quanto i sub di solito trascorrono in acque gelide. Il trattamento può essere effettuato anche prima di un'immersione, con la muta riposta in una sacca da aprire appena prima dell'uso. In tali casi, il conto alla rovescia di 20 ore non è iniziato fino a quando la tuta non è stata rimossa dalla borsa.

"La cosa grandiosa di questa ricerca è che non devi ricreare il neoprene da zero, " disse Strano. "Puoi prendere una muta da un armadio, pompaci dentro il gas e trasformalo in un super tessuto."

L'ispirazione dietro la ricerca di Strano e Buongiorno nasce da una conversazione che hanno avuto con i Navy SEALs due anni fa, quando hanno partecipato a uno studio scientifico del Dipartimento della Difesa. I combattenti hanno parlato ai professori del MIT dei pericoli delle immersioni in acque ghiacciate e di come avessero urgentemente bisogno di una protezione della muta più duratura.

Strano e Buongiorno hanno esaminato diversi metodi animali per resistere all'acqua fredda:sacche d'aria nella pelliccia o nelle piume (lontre e pinguini), calore generato internamente (mammiferi e pesci), o uno strato di materiale isolante che rallenta la perdita di calore dal corpo (grasso di foca e balena). Il loro design della muta riflette gli ultimi due metodi.

Sebbene i loro test e simulazioni di laboratorio abbiano avuto successo, Strano e Buongiorno sperano di testare ulteriormente la muta durante le dimostrazioni in acqua che coinvolgono sommozzatori della Marina e civili.

La ricerca sulla muta ricade nell'ambito del programma Naval Enterprise Partnership Teaming with Universities for National Excellence (NEPTUNE) dell'ONR, che aiuta la Marina e il Corpo dei Marines a scoprire modi per migliorare il risparmio energetico, generare energia rinnovabile e implementare tecnologie efficienti dal punto di vista energetico, fornendo al contempo militari in servizio attivo, studenti e veterani militari la possibilità di immergersi nella ricerca a livello universitario.