Экипировка и спецодежда будущего

Содержание

• Футуристическая спецодежда в научной фантастике
• Современные достижения в области спецодежды
• Какие фантастические технологии уже реализованы в спецодежде
• Перспективы развития спецодежды

Спецодежда постоянно развивается: появляются новые материалы, расширяется список защитных функций. Давайте попробуем заглянуть в будущее и предположить, как будут выглядеть сотрудники разных отраслей и как поменяется их униформа.

Футуристическая спецодежда в научной фантастике

В научной фантастике чаще всего о спецодежде говорится в контексте экипировки армий. И даже в книгах, написанных более 50 лет назад, уже описаны технологии, которые не удалось повторить в наши дни.

Один из примеров — дистикомб из «Хроник Дюны» Фрэнка Герберта. В мире Дюны люди отказались от ИИ и компьютеров, вместо этого они развивают возможности собственного тела. Так как они живут в сложных условиях пустынной планеты Арракис, одна из главных проблем: доступ к воде. Дистикомб представляет собой трехслойный комбинезон, который позволяет перерабатывать и заново употреблять влагу тела. Фильтры и насосы поглощают и перерабатывают испарения от тела, очищают их и возвращают регенерированную воду. Похожим образом работают системы обеспечения жизнедеятельности космонавтов, но выглядят они совсем по-другому, чем элегантные дистикомбы.

В сериале «Пространство», или «Экспансия» (2015-2022 гг.) солдаты марсианской морской пехоты носят силовую броню «Голиаф». Это одновременно экзоскелет, боевая броня и скафандр, который позволяет вести сражения в космосе с гравитацией или без нее, а также выдерживать перегрузки. В «Голиаф» встроено оружие, которым можно управлять дистанционно, сама система закодирована на ДНК своего владельца, больше никто не сможет ей воспользоваться. В целом, специалисты считают, если бы перед человечеством встала задача о милитаризации космоса, за основу для спецодежды вполне можно было бы брать «Голиаф».

Кроме этого, идеи о супер-костюмах для сражений выдвигали и другие авторы. Например, в романе Джо Холдемана «Бесконечная война» скафандры получили систему активного камуфляжа, позволяющую сливаться с окружающей местностью, встроенное вооружение и медпомощь: костюм мониторит состояние бойца, при ранениях он вводит обезболивающие, стимуляторы, а в экстремальных случаях способен прижигать раны. В «Бесконечном мире» того же Холдемана бойцы находятся в капсулах и управляют экзоскелетами на поле боя удаленно. В романе «Halo. Падение Предела» Эрика Ниланда костюм «Мьелнир» получает собственное силовое поле и, в одной из версий, мощный ИИ, который соединяется с мозгом солдата. А в «Войне Калибана» Джеймса С. А. Кори описана силовая броня такой степени защиты, что солдат может выжить при экстремальном уровне радиации.

Также фантасты описывали и обычную рабочую спецодежду, видоизмененную для более эффективного выполнения задач. Вот несколько впечатляющих примеров:

1. Экзоскелет Caterpillar P-5000 — фильм «Чужие» (Aliens, 1986). Используется техническим персоналом для перемещения тяжелых грузов. Увеличивает возможности человека-оператора в десятки раз, например, позволяет поднимать и переносить грузы весом до 4 тонн.

2. Костюм агента под прикрытием — фильм «Помутнение» (A Scanner Darkly, 2006). Такой носит главный герой Боб Арктор (Киану Ривз). Он сделан из сверхтонкой мембраны, на которую встроенный компьютер проецирует случайные изображения из базы в 1,5 млн фрагментов физиологических характеристик людей и меняет их каждую наносекунду.

3. Костюм разносчика пиццы в мире, контролируемом мафией — роман «Лавина» (Snow Crash, 1992) Нила Стивенсона. Черная униформа сшита из уникальной ткани, устойчивой к пулям, при этом хорошо пропускающей воздух и испарения. Специальный бронегель защищает суставы, сохраняя их подвижность.

4. Самоочищающаяся одежда из нанотканей — роман «Алмазный век» (The Diamond Age: Or, A Young Lady's Illustrated Primer, 1995) Нила Стивенсона. Автор описывает удивительный материал из наномеханических фабрикул, которые отбрасывают грязь и отжимают воду. Одежда не нуждается в стирке, даже при выполнении грязных работ через несколько секунд ткань снова становится чистой.

5. Защитный костюм офицера полиции будущего — сериал «Континуум» (Continuum, 2012–2015). Это пулеустойчивый костюм с функциями термооптического камуфляжа: делает владельца практически невидимым. Может глушить электротехнику поблизости, записывает видео и аудио, имеет связь с базой и дает пользователю другие полезные возможности.

Современные достижения в области спецодежды

Давайте посмотрим, что уже используют производители униформы для того, чтобы повысить комфорт и безопасность работников.

Умная спецодежда

Это, пожалуй, самая интересная тенденция — разработка материалов и технологий, которые самостоятельно следят за условиями и при необходимости либо подстраиваются под них, либо дают сигнал владельцу о превышении порога опасности. Для этого можно вшить в рабочую одежду микродатчики, которые будут мониторить жизненно важные показатели человека, получать информацию от окружающей среды и анализировать ее. Так, датчик может сообщить о повышении температуры тела, превышении концентрации угарных газов и т. д. Так, в 2025 году группа исследователей Гонконгского научного парка представила умную куртку из нового типа e-текстиля на основе теплогенерирующей пряжи с термохромными нитями и системой контроля температуры на основе ИИ. ИИ-компонент рассчитывает и подстраивает температуру под владельца, а термохромные нити «пишут» ее на ткани для визуального контроля. С помощью датчиков также можно:

• Отслеживать уровень усталости работника, чтобы корректировать его нагрузку.

• Определять его местоположение.

• Оценивать и обучать технике работы, оптимизировать рабочий процесс и так далее.

Наноткани

Исследователи сосредоточены на том, чтобы создавать материалы, которые не просто выдержат частые стирки, но и будут защищать владельца от грязи, пыли, огня и химических веществ, а также самовосстанавливаться при повреждениях. Так, группа британских ученых изучает свойства грибов, чтобы получить биоразлагаемый материал с саморегенерацией. Покрытие наночастицами (например, NanoSphere®) делают ткань устойчивыми к грязи: вещества не задерживаются на поверхности, их легко смыть водой, при этом материал свободно пропускает воздух, его удобно носить. Наночастицы нитрида бора дают ткани способность отталкивать воду, делают ее антибактериальной. Диоксид титана придает материалам самоочищающиеся свойства, под действием солнечного света ткань сама расщепляет органические загрязнения, благодаря чему ей дольше не понадобится стирка. А углеродные нанотрубки делают спецодежду более устойчивой к износу и повышают прочность на разрыв.

Эргономика и дизайн

Сейчас к униформе предъявляются гораздо более высокие требования. Если раньше основной акцент был на защитных свойствах, сейчас на первое место выходит комфорт. Вещи даже отшиваются не в стандартной линейке размеров, а подгоняются под параметры каждого сотрудника индивидуально. Эластичные дышащие ткани с высоким содержанием хлопка помогают работнику безопасно выполнять свои обязанности и сохранять при этом нормальное самочувствие.

Что касается дизайна, то он подбирается так, чтобы персонал производства: например, повар, строитель или техник, мог в любое время выйти к клиентам или дать интервью журналистам. Размывается граница между рабочей и повседневной одеждой: поло и лонгсливы, брюки, сшитые с учетом анатомических особенностей человека, лучше сидят и удобнее в носке. Стильные комплекты, отшитые из быстросохнущих тканей, которые не требуют глажки, отталкивают грязь, обеспечивают сотрудникам профессиональный вид в любых обстоятельствах. Кроме этого, в дизайне важна персонализация. Корпоративные цвета и логотип бренда повышают командный дух и делают коллектив сплоченным.

Какие фантастические технологии уже реализованы в спецодежде

На самом деле современная спецодежда уже выглядит так, что ее можно снимать в фантастических фильмах. Так, например, армии мира уже используют экзоскелеты: в России был представлен комплект «Ратник-3». Он дает владельцу возможность переносить большие грузы, снижает нагрузку при ходьбе, снабжен датчиками, которые передают на дисплей в защитных очках информацию об окружающей местности, расстояние до цели, данные о состоянии здоровья и т. д. Специальная ткань не пропускает тепло наружу, поэтому боец будет невидимым для ИК-приборов, также она водостойкая и огнестойкая. Единственное, чего ему не хватает: системы внутреннего доктора как в «Бесконечной войне».

Также внедряются экзоскелеты для работы на производстве. Среди тех, что уже используются на российских заводах: SuitX. Они выпускаются в трех модулях: для поддержки спины (backX), для ног (legX) и для плечевого пояса (shoulderX), могут использовать в виде комплекта. Это экзоскелеты пассивного типа, их задача: снизить нагрузку на мышцы, суставы и позвоночник. После внедрения работники меньше устают, повышается безопасность их труда и увеличивается производительность производства.

Заявленная в книгах возможность спецодежды отслеживать показатели здоровья вполне реализована. Так, сейчас выпускают умные футболки с датчиками, которые могут непрерывно мониторить сердечный ритм и дыхание, снимать ЭКГ, измерять интенсивность активности.

В целом, даже если что-то из описанного фантастами еще не внедрено на практике, скорее всего, в этом пока нет необходимости. Как с уже названными выше супер-боевыми космическими скафандрами. В них сейчас нет нужды, оружие придаст и без того тяжелой одежде космонавта лишний вес, который в текущих реалиях абсолютно бесполезен. Но если вдруг мы столкнемся с космическими завоевателями или другой неизвестной опасностью иных миров, скорее всего, существующие костюмы сразу дополнят вооружением.

Правда, ряд технологий достичь так и не удалось. Например, самоочищающуюся ткань из «Алмазного века» или супермаскировочный костюм из «Помутнения» пока не придумали.

Перспективы развития спецодежды

Будущее спецодежды можно описать в виде пяти трендов:

1. Умные ткани для более комфортной работы.

2. Экологичность.

3. Стиль и функциональность.

4. Интеграция с интернетом вещей (IoT).

5. Индивидуализация.

Спецодежда будущего будет отшиваться из тканей, которые сейчас только начинают появляться в производстве. Это, например, адаптивный текстиль на основе графена, материала из кристаллической решетки углерода толщиной в 1 атом. Графен прочнее стали и алмаза, проводит электричество как проводники, а также, как показывают исследования, может управлять тепловым излучением текстильных поверхностей. В результате одежда из ткани с графеном согреет в холод и охладит в жару.

Также особое внимание будет уделяться антибактериальным технологиям: чтобы вещи дольше оставались свежими, и износостойкости материалов. Вполне возможно, в ближайшем будущем это будет новый стандарт для СИЗ.

Защита окружающей среды стала необходимостью. При производстве спецодежды будут преимущественно использовать переработанные материалы, также проводится оптимизация производства с целью потребления меньшего количества ресурсов и снижения вредных выбросов.

Что касается стиля и функциональности, на первый план выходят вещи, которые легко адаптируются к обстоятельствам и стильно смотрятся на любой фигуре.

Интернет вещей — это те самые датчики, которые позволяют следить за здоровьем работника, собирать информацию об окружающей обстановке и принимать решения на основе точных данных, что позволяет снизить риски на производстве.

Под индивидуализацией понимается не только брендинг одежды, но и индивидуальная посадка с учетом особенностей каждого сотрудника.