“长官，我在发抖吗”……美国严阵以待打造，让人起鸡皮疙瘩的“军装”真相｜读懂科学
在纤维上印刷电子电路的“织物电路印刷”技术崭露头角
作战服进化为传感器平台……有望扩散至军事、体育和医疗领域
随着乌克兰战争长期化以及中东地区实际交火不断，各国军队正加快推进针对地面战的技术高度化。尤其是在外界认为美国可能扩大其在中东的军事行动之际，假定地面部队投入作战的单兵作战装备技术竞争也再度加速。
在提升战场上士兵生存概率和战斗力的诸多技术中，近期备受关注的领域是“智能作战服”。随着在纤维表面印刷电子电路或将电子功能直接整合进织物结构的技术发展，作战服本身正被改造为一种传感器装置和数据平台。
有评价认为，如果说过去的作战服只是保护身体的装备，如今则正在演变为读取士兵状态数据的“可穿戴平台”。这一概念是：实时测量心率、体温、动作等生理信息，并将其传送至指挥系统。也就是说，一个通过数据管理战场上士兵状态的时代正在到来。
作战服正在变成“传感器平台”
这种变化的核心技术是将电子电路实现于纤维之上的“织物电路印刷（fabric circuit printing）”。该技术通过在织物表面印刷利用银纳米粒子或碳基材料等制成的导电油墨来构建电子电路。其特点在于，在保持织物柔性的同时，能够形成可传输电子信号的结构。
采用这种方式后，可以在服装本体中整合多种传感器。心电电极、体温传感器以及感知动作的加速度传感器等与织物结构结合后即可工作。这类技术在军事领域具有尤为重要的意义，因为战场上士兵的体能状态与其执行作战任务的能力直接相关。如果能够及早感知心率上升、脱水、体温变化等情况，将对战斗力管理和伤情应对大有裨益。
智能服装研究在海外军方研究机构中已相当活跃。美国国防高级研究计划局（DARPA）一直在推进实时监测士兵生理信息的智能服装研究。其方式是将传感器整合进作战服，测量心率、呼吸、体温等，并将数据传送至指挥系统。
由美国佐治亚理工学院（Georgia Tech）研究团队开发的“智能衬衫”被视为此类技术的代表性案例。该技术通过将导电纤维和光纤传感器整合进服装，用以测量心率和呼吸数据。研究团队表示，这项技术可用于在出现大规模伤员的情况下，迅速掌握患者的生理信号。
服装变成计算机的“电子纤维”技术
在麻省理工学院（MIT），也正在推进让服装本身发挥计算装置作用的“电子纤维（e-textile）”研究。Yoel Fink 麻省理工学院材料工程系教授团队近日发表了将传感器、微处理器、存储器和蓝牙通信功能等整合进单根纤维的“纤维计算机（fiber computer）”技术。
该技术的特点在于，将具备计算机功能的纤维织造成布料，使服装本身能够采集和分析数据。
Fink 教授在麻省理工学院的研究发布中解释称：“我们的身体通过皮肤释放热量、电信号、化学物质等各种数据，但大多被衣物吸收后消失。如果服装能够收集并分析这些信息，将成为理解健康和活动状态的一种全新方式。”
研究团队认为，这项技术有望被用作监测在极端环境中活动的军人或救援队员健康状况的装备。
以作战服为中心，将士兵装备整合为一个系统的研究在军方单兵作战体系开发中也被视为重要要素。
欧洲在单兵作战体系研究方面也十分活跃。德国正在运用由防务企业 Rheinmetall 开发的“GLADIUS”单兵作战体系。
该系统将作战服、通信设备、战术终端和传感器等通过网络连接，实现士兵位置和战场信息的实时共享。它作为德军“未来步兵计划（Infanterist der Zukunft）”的后续体系而开发，目前已发展为 GLADIUS 2.0 形态，被评价为数字化步兵系统的代表性案例。
国防科学研究所（ADD）在2024年举行的韩国军事科学技术学会综合学术大会上发表了“面向一体化单兵作战体系的战士平台任务装备研发动向”，并介绍了以作战服为基础的综合作战体系概念。
该研究提出以作战服和头盔为核心，整合信息处理装置、通信设备、监视设备、生理信号监测装置等的方向，同时包括测量心率、体温、呼吸率、血氧饱和度等并分析战斗员状态的功能。但据悉，相关研究在概念研究层面推进之后，由于军方需求目前并不强烈，尚未开展直接的后续研究。
商业化在即，关键在耐久性与制度
有评价认为，智能纺织技术已发展到超越研究阶段、进入实际具备商业化可能性的阶段。
韩国生产技术研究院（KITECH）安全融合技术研究部门部门长 Ko Jaehoon 表示：“随着传感器、超小型电子模块和电池技术的发展，将其整合进服装的智能纺织技术在技术层面已经到了可立即实现商业化的阶段。”
但他指出，要真正向产业领域扩散，还需要制度性基础。Ko 部门长表示：“必须同时具备能够承担初期开发成本的企业实力、大学和研究所的技术支持以及政府的政策性扶持”，“针对新产品的认证和标准等制度性装置也必须同步跟进。”
技术课题也依然存在，因为服装必须经受反复洗涤、摩擦和各种动作。Ko 部门长解释称：“与其将所有电子功能完全整合进服装本体，不如将传感器和驱动模块构成可拆装形式，这可能是一种更为现实的路径。”
例如，将传感器和电子模块嵌入纽扣、搭扣、Logo 等服装辅料中，在需要时进行安装。另一项课题是导电纤维的氧化及导电粒子脱落问题。为解决这些问题，具备伸缩性的导电粒子技术以及导电纤维防水涂层技术等正在开发之中。
从军用起步，向工业安全与医疗扩散
智能服装技术不仅在军事领域，在工业安全、医疗和体育领域也备受关注。
应用于作战服时，可通过测量体温、心率、心电、血压等实时监测士兵健康状态。如果结合全球定位系统和通信模块，还可以构建同时掌握士兵位置和状态的系统。此外，利用导电纤维，还能实现让军装本身充当电力供应路径的结构。
在工业现场，其应用潜力同样巨大。可通过实时监测作业者的体温、心率、呼吸和位置信息，并将感知有害气体或放射线等危险因素的环境传感器整合进服装。
Ko 部门长预测称：“智能服装技术很可能先以具备电学特性的纤维部件形态扩散，随后经由体育和健康领域，再拓展至工业安全和国防领域”，“从长远看，也将应用于日常服装。”
过去，衣服只是起到简单保护身体或维持体温的作用，而如今正转变为测量和传输数据的平台。
印在作战服上的微小电路，意义远不止是一件普通军用装备，因为只要穿上衣服，身体状态就能被记录为数据的时代已经近在眼前。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
