在这个生物恐怖主义阴影笼罩的时代，防止化学战毒气侵袭士兵是军队首要关注的问题。
科罗拉多州的一组科学家可能刚刚找到了一种解决方案，既能保护部队安全，又能让他们感到透气舒适。
过去，军事人员有两种选择：他们可以佩戴呼吸器，并穿上全套交联丁基橡胶防护服，或穿上用活性炭强化的服装。虽然后者可以吸附漂浮在空气中的任何有害气溶胶，但它很重——想象一下穿上一件每个口袋都塞满木炭的衣服——而且碳需要定期更换。至于用橡胶制成的服装，即冰球和大多数防水服装中使用的相同材料，它可以阻挡大多数毒剂，但也会将士兵的汗液锁在里面——在某些极端情况下，会导致中暑甚至死亡。
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丁基橡胶，一种线性聚合物，“是一种非常好的屏障，”科罗拉多大学博尔德分校的化学家道格拉斯·L·金说，“但它在两个方面都非常好。”
金与位于科罗拉多州小麦岭的TDA Research的研究员布莱恩·艾略特一起，领导一个团队致力于调整丁基橡胶，以提高材料的水分传输能力。为了使丁基橡胶达到适合制作防护服的状态，必须对线性聚合物进行交联，形成三维网络，金表示，这“使其在化学、机械和热力学方面更加坚固”。
研究人员将丁基橡胶与液晶混合，液晶可以组织起来形成亲水的、1.2纳米宽的孔隙。这些孔洞允许水通过，但会阻挡化学试剂，因为化学试剂要么太大而无法通过，要么是疏水的，因此会被孔隙排斥。不幸的是，在用水蒸气和2-氯乙基乙硫醚（CEES或“半芥子气”）测试新材料时，金和艾略特发现水蒸气可以穿过膜，但速度达不到军方可接受的水平。
因此，该团队回到绘图板，使用了一种新的液晶，这种液晶创造的不是孔隙，而是一种由相互连接的三维片层构成的“双连续立方相”。
“第一个版本只是管道，”金解释说。“堵塞管道非常容易——你只需要在中间的某个地方堵住它，运输就会完全停止。”对于第二个版本，“它现在更像是三维交叉的水层。因此，无论水想流入还是流出，你都能轻松地运输。”
果然，当科学家们测试了他们的新材料的四微米厚薄膜的水蒸气传输速率时，其性能是军方最低可接受速率的四倍，是普通交联丁基橡胶的300倍。它对CEES的渗透性也降低了约30%，使其在化学试剂防护方面更有效。
金和艾略特现在正致力于使他们改进后的新型丁基橡胶在更薄的厚度下也能同样有效。他们还认为，他们可能不仅可以将这种材料用于防护服，还可以用作盐水到污水等溶液的过滤器。
“我们整个技术的关键在于，我们可以采用传统的商业丁基橡胶，并通过将其与我们的可聚合液晶混合，我们实际上可以在其中制造这些水通道，”金评论道。“根据液晶类型的不同，我们可以控制维度，从一维圆柱体或管状结构到更有效的三维互连水歧管系统。”