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軍事人員在污染嚴重的環境中執行任務時，常常會感到渾身發熱，四肢無力，因此，高透氣性是作戰防護服裝的一個重要性能。當前的防護軍裝是采用高重量的全面防護，或是穿戴不舒適的透氣服裝，而且這些防護服對環境威脅只能形成被動響應。

美國勞倫斯利物莫國家實驗室（LLNL）的研究小組研制了一種柔性高分子薄膜，表面采用整齊排列的碳納米管通道作為水汽傳輸孔。這些孔的直徑小于5納米，只有人頭發寬度的1/5000。研究負責人表示，通過實驗證明，這些薄膜材料可以輸送的水汽遠遠超過那些商業透氣材料。盡管碳納米管僅有數納米寬，但它的透氣性卻非常好。為了實現高透氣性，這種新型復合材料利用了碳納米管微孔的獨特的傳輸特性。通過對薄膜的水汽滲透率的定量測試，研究小組首次發現，通過濃度梯度作為驅動力，碳納米管納米通道可以始終保持高于超過一個數量級濃度梯度的氣體滲透率。由于具有非常小的孔徑，這些薄膜同時也能有效阻擋生化試劑的滲透（生物武器的細菌或病毒的尺寸遠大于10納米）。因此，該薄膜通過分子篩的原理屏蔽病菌滲透，而不是防止潤濕的方法。

然而，化學試劑的分子尺寸遠小于薄膜孔徑，需要薄膜微孔通過化學反應分解化學試劑，消除威脅。LLNL科學家使用一些“化學試劑響應官能團”對碳納米管復合薄膜進行表面改性。這些官能團如同把守微孔的“守門員”，能夠“感知”并屏蔽化學試劑威脅。此外，科學家們正在開發另外一種防護響應機制，類似人類皮膚受到外界傷害時發生脫落的自我防護機制，即織物薄膜與化學試劑反應后發生脫落。

國防威脅降低局（DTRA）“第二皮膚”項目動態多功能材料科技主管崔西·維特菲爾德表示，該科技項目的目標是為未來戰爭化學生物防護服的開發提供一種聚焦的、創新性技術解決方案。作為評價技術成熟度的關鍵里程碑，該新材料的樣品評估將在2018年初進行。

預計使用這種新材料的新型防護軍裝將在10年內用于戰場。