帮士兵减减负

在第二次世界大战的诺曼底登陆中，许多美军士兵由于身负40千克的装备，在涉水登岸时被淹死！即使到了今天，负重造成的肌肉骨骼损伤，仍然是许多从战场回来的士兵入院的头号原因。

战场上的移动能力关系到士兵的生死，但他们却常常要携带接近自身体重一半的装备，包括武器弹药、作战服、GPS、侦察设备、电池板、医疗急救包、夜视镜……细数下来，一名士兵的全身“披挂”竟然可达上百种！为了减轻其负担，新技术正不断运用到该领域——下半身尼龙装、便携式太阳能、模块化护甲、机械外骨骼等“减负”装备，正一个一“破壳而出”！

奔跑吧！尼龙装

战场负重无法摆脱，使士兵的下半身总承受着来自上方的重压！

“尼龙装”战场减负系统柔软而富有弹性，是由电机、尼龙、弹簧和橡胶带所组成的。它能加强士兵的腿部力量，增强身体在运动中的稳定性，减少髋关节、膝关节和踝关节所受的力。它不仅能减轻重压对士兵身体造成的损伤，还能将负重带来的疲劳感降低四分之一；在它的辅助下，负重士兵可以较轻松地以400米/分钟的速度奔跑！

“尼龙装”战场减负系统靠电力来维持运行，但它本身的耗电量很低——仅相当于2台笔记本电脑！更为“聪明”的是，它能将士兵运动中创造的动能转化成电能，并以此来给自己供电。

根据样品测试，“尼龙装”战场减负系统能被舒适地佩戴在正规制服和防弹衣下，最终的版本计划在2016年设计完成。

1.它的网状结构像蜘蛛丝一样精密，并且符合人体下半身的构造，能支撑髋、膝和踝关节。

2.电机安装在腰部，靠电缆接头与各处连接，会在行走的关键时刻传递力，增强肌肉力量。

3.需要力量的部位用尼龙制作，需要柔软的部位用氨纶制作，还有新型软传感器监测着运动。

便携式太阳能马甲

现代战争中，士兵背负的各种设备十分耗电，为了给设备供电，即便是去执行耗时很短的任务，也要额外背上6.8～9千克的电池。

然而，仅2.3千克的便携式太阳能马甲，却可以取代笨重的电池，为士兵减轻不少负担！士兵穿上马甲，背部包覆着一片柔性太阳能电池板，能以30%的效率转化阳光——比固定太阳能电池板的效率高22%！除了转化电能，它还能在电力充沛的设备和即将没电的设备之间调配电力，合理分配资源。此外，它包含一个水过滤系统薄膜，能使士兵把多种渠道获得的水，转化为清洁的水使用。

通过实际测试，士兵们穿上便携式太阳能马甲后，都顿时觉得轻松了许多——今后，他们不用再被“过度包装”啦！该装备有望在5年内被广泛投入使用。

1.柔软的太阳能电池板，将转化来的电源供给马甲内轻质而扁平的蓄电池。

2.电源管理器提供通用的接口，可以适用于GPS、无线电和笔记本电脑等战场电子设备。

3.军用背包里将不必携带笨重的电池。

模块化护甲

相比中世纪的铠甲，现代由防弹纤维和陶瓷板制成的护甲，顶多算轻量级装备，但它也有20千克左右的重量——相当于一个六七岁的小孩！

为此，科学家正在研究质地轻柔，并且防弹强度是目前20～30倍的新型聚乙烯防弹纤维，以及纳米功能的防弹陶瓷，意在使二者结合成为更强的护甲。

不仅如此，为方便士兵在不同强度的任务中“量体裁衣”，护甲还在向模块化发展——例如，在并不十分危险的环境中巡逻，部队可以从护甲中取出一些沉重的构件，使其只维持最基本的保护功能，从而轻装上阵！

这种让士兵不再喊“压力山大”的护甲，最早将在2016年投入生产。

机械外骨骼

作为一种外穿型金属机械骨架，“人类负重外骨骼”能将负重通过金属骨骼（由电池驱动）转移到地面上，从而向士兵提供机动性和支撑性，大幅度增加士兵的负重能力——最大负重量可以达到90.7千克！

它能够借助微型计算机“大脑”，保持机械骨骼与士兵运动的同步。由于模仿人体结构而设计，加上内部配有液压传动装置和能够弯曲的“关节”，它不仅能直立行进，就是下蹲、匍匐也毫无压力，甚至可达16千米/时的冲刺速度！虽然能做出复杂的动作，但它的操作十分简单，完全不需要操纵杆等装置。

试验显示，士兵穿上它并背负近40千克重的物资快速行进时，对氧气的消耗量比不穿时减少了大约15%！而当人对氧气的消耗量增大时，会更容易疲劳。

目前，它的系统还在不断地被科学家改进，目标要达到负重100千克，并有效地完成战地任务！