El ejército encontró una manera de mantener tus manos calientes sin guantes

Los civiles saben lo difícil que es enviar un mensaje de texto mientras usan guantes. Ahora imagine soldados tratando de recargar municiones con un par de guantes gruesos.

El Instituto de Investigación del Medio Ambiente del Ejército de los EE. UU. (USARIEM) comprende este problema y ha estado trabajando en una solución durante los últimos años. Ahora el USARIEM finalmente está diseñando un nuevo producto: un dispositivo que calienta los antebrazos para aumentar la circulación de la sangre a la punta de los dedos, todo sin guantes.

No es magia, es solo ciencia. John Castellani, el investigador principal del proyecto, es fisiólogo investigador y experto en clima frío. La mayor parte de su trabajo en USARIEM ha sido sobre el desempeño de los soldados y la reducción de lesiones durante las operaciones en climas fríos. Él dice Mecánica Popular que una de las mayores quejas entre quienes trabajan afuera es la rigidez de sus manos en los elementos fríos.

“Cualquiera que haya intentado hacer algo con las manos y los dedos en el frío sabe que es difícil hacerlo con guantes, porque eso degrada la destreza del 50 al 80 por ciento”, dice Castellani. “Y quitarse los guantes ayuda, pero luego las manos se enfrían mucho y ya no pueden funcionar bien debido a la falta de flujo sanguíneo a los dedos”.

¿Por qué nuestros dedos se ponen rígidos en el frío?

Ruben Earthimágenes falsas

La tecnología de punta que los soldados usan actualmente para mantener sus manos calientes es la misma que en cualquier otra ocupación: guantes o mitones. Pero eso no será suficiente para aquellos en el ejército que cargan municiones, manejan equipos y tratan a otros heridos. Los guantes restringen el movimiento demasiado para completar estas tareas.

Castellani, quien ha estado trabajando con USARIEM en soluciones para clima frío desde 1995, dice que nuestros dedos se ponen rígidos en el frío porque las condiciones climáticas adversas tienen un impacto directo en el líquido sinovial o líquido articular, que llena la cavidad entre dos huesos y sirve como Un lubricante. La disminución de la temperatura del tejido, dice, afecta la función de la mano en cuanto a fuerza, potencia, movilidad y conducción nerviosa.

Sin embargo, el mayor problema es la falta de flujo sanguíneo. “La sangre tibia proveniente del núcleo mantiene las manos y los dedos más calientes”, dice Castellani. “Una forma de mantener las manos calientes es a través de una actividad vigorosa; el ejercicio elevará la temperatura central, incluso en el frío, y esa sangre tibia también puede mantener las manos calientes”.

Castellani dice que los corredores también experimentan esto en el frío. Comienzan a usar guantes, pero finalmente se los quitan a medida que su cuerpo se calienta durante el ejercicio.

Mejorando la circulación

USPTO / Castellani

En 2018, Castellani y su equipo realizaron un estudio para mostrar que las partes calientes del cuerpo que están por encima de los dedos, como los antebrazos o incluso la cara, podrían mejorar la circulación sanguínea y, por lo tanto, aumentar la temperatura de los dedos de los participantes.

En el laboratorio de Natick, Massachusetts, el equipo de Castellani colocó dispositivos para calentar el antebrazo y el rostro que parecían almohadillas térmicas en ocho sujetos de prueba. Mientras estaban dentro de una cámara ambiental especial que puede simular el frío, aquí, exactamente cero grados Celsius, el punto de congelación, los participantes permanecieron sedentarios. Sus dedos, en promedio, tenían entre 10 y 11 grados Celsius en esas condiciones. Una vez que se conectaron los dispositivos de calentamiento, Castellani y su equipo descubrieron que la temperatura promedio de los dedos aumentó en aproximadamente tres grados centígrados.

“El número mágico al que nos gustaría llegar es de 15 grados centígrados, que es la temperatura de la piel del dedo en un punto de ruptura”, dijo. “Pero nuestro aumento de tres grados mejoró la destreza en un 50 por ciento, [which is] un buen comienzo.”

El dispositivo de destreza de calentamiento personal

USARIEM

Mientras se le ocurre un concepto de dispositivo, Castellani dice que se centró especialmente en reducir los requisitos de energía para mantener una temperatura más alta en los dedos. Los científicos han estado desarrollando tecnología de clima frío para varias partes del cuerpo durante más de 80 años, dice, pero la tecnología no es práctica para las operaciones. Para usar tales dispositivos, los soldados tendrían que transportar fuentes de energía pesadas junto con el resto de su carga.

Por lo tanto, los investigadores de USARIEM querían crear algo pequeño y discreto esta vez. Castellani dice que apuntaron al calentamiento del antebrazo porque “esencialmente solo calienta el tejido proximal a la mano”. Los científicos aplicaron parches de calentamiento en la cara porque la fisiología dice que enfriar la cara causa la constricción de los vasos sanguíneos que irrigan las manos y los pies.

“Pensamos que calentar esta área podría engañar al cuerpo para que piense que necesita mover sangre y calor para disipar el calor”, dice Castellani. “No fue así”.

El dispositivo final, entonces, solo implicará calentar los antebrazos.

Ahora que se ha demostrado la ciencia, un ingeniero está trabajando para armar la iteración final del prototipo. Es demasiado pronto para decir cómo se vería realmente el producto final, dice Castellani, aunque la versión que se muestra arriba realmente parece una almohadilla térmica atada al brazo. El mayor desafío es conseguir la mayor cantidad de calor posible en el brazo sin perderlo en el medio ambiente, por lo que se tendrá en cuenta durante el proceso de diseño.

Pasarán al menos unos pocos años antes de que comencemos a ver a los militares utilizando el dispositivo de destreza de calefacción personal, pero una vez que se haya introducido, Castellani espera que una versión comercial para civiles siga poco después.

“Hay muchas personas a las que les gustaría un producto como este: trabajadores de línea en el invierno, trabajadores de la construcción, mecánicos, atletas de invierno, [and] personas que tienen manos realmente frías “, dice.

Además: nuestros guantes de trabajo de invierno favoritos

Primera opción

Mechanix Wear Guantes de invierno con pantalla táctil de impacto

Se trata del guante de trabajo para clima frío más avanzado técnicamente que puedes encontrar a un precio razonable. Es duradero y la palma texturizada proporciona un agarre excelente, especialmente en superficies resbaladizas como madera congelada. Otras características ganadoras: una solapa con cierre de velcro en la muñeca, acolchado para amortiguar los impactos en los nudillos (que desafortunadamente se siente más duro en climas fríos), aislamiento Thinsulate de secado rápido (una fibra sintética de polietileno-polipropileno extremadamente fina), y puntas de los dedos en relieve para mejorar la destreza. He usado estos guantes para un trabajo al aire libre realmente desagradable, y me gusta el hecho de que puedes tirarlos directamente en la lavadora. No solo son más limpios, lo que ayuda a mejorar el agarre, sino que la acción de lavado-secado ayuda a refrescar el loft que atrapa el calor del aislamiento.

Forro de lana

Forros de guantes de lana Rothco

Hemos usado guantes militares durante décadas y los recomendamos encarecidamente para el frío más duro debido a su versatilidad. Puede quitarse los guantes y usar solo el forro durante las tareas más delicadas, confiando en que sus manos no se congelarán antes de volver a ponerse los guantes. Este forro fabricado en EE. UU. Es principalmente lana (con un 30 por ciento de nylon mezclado) para brindar calor, lo que los hace ideales también para cuando llueve o duerme, dado que la lana aún retiene el calor cuando está húmeda. Y es lo suficientemente económico como para permitirse el lujo de tener varios pares.

Tarea pesada

Guantes RefrigiWear Fleece Lined Fiberfill Insulated Guantes

La piel de vaca de RefrigiWear es el guante prototípico para trabajo pesado y clima frío, dada su combinación de relleno de fibra y aislamiento de espuma. (Sin embargo, eso agrega volumen; tiene una calidad similar a la de un guante de boxeo). Tengo un par similar y, debido al exterior exterior resistente de piel de vaca, la construcción de doble palma y el refuerzo del refuerzo del pulgar, me he desgastado durante años. de ellos. Además, hay una característica aquí que desearía que la mía tuviera: una lengüeta de refuerzo de cuero de vaca cosida en el puño que quita la tensión del material de punto cuando te pones a estos chicos malos. El forro de tricot (un material resistente a la carrera que se usa a menudo en el uso en el gimnasio) proporciona una mayor durabilidad.

Servicio medio

Carhartt W.P. Mitones Impermeables Aislados

Si no necesita un guante tan corpulento como el RefrigiWear, Carhartt es una buena opción. Incluso se ve genial. La carcasa es un material llamado polytex, un tejido de polietileno 100 por ciento utilizado en aplicaciones exteriores como parasoles para mayor durabilidad. Y el patrón de punto de urdimbre con aislamiento impermeable es extremadamente resistente, fuerte y resistente al estiramiento y deshilachado. Una capa texturizada en la palma y en la punta de los dedos aumenta el agarre del guante, mientras que una muñequera abrochada crea un sello contra el viento y la nieve por encima de los puños. Con toda su fuerza, el guante tiene una característica suave: una toallita nasal sintética suave en la parte posterior del pulgar, algo originalmente incorporado en mitones construidos para soldadores de tuberías de Alaska que tenían que poder voltear rápidamente sus máscaras, limpiarse la nariz, y volver a soldar.

Forro de lana sintética

Smartwool Merino Wool Liner Glove

Somos grandes admiradores de los forros de Smartwool por su ajuste, durabilidad y calidez. Al principio, este guante se ve bastante ordinario. En una inspección más cercana, encontrará que el pulgar y el índice presentan no solo una tela diferente que el resto del guante (casi todo poliéster con un poco de hilo elástico) sino un tejido diferente. ¿Por qué? Mejor compatibilidad con la pantalla táctil. El resto del guante es la mezcla de lana merino-sintética por la que la compañía es famosa. Las muñecas son un tejido acanalado envolvente para un buen sellado resistente a la intemperie y una mayor durabilidad. Aunque no hemos probado este revestimiento, Smartwool promete un diseño ajustado y falta de volumen.