Aunque todos los buceadores usamos o hemos usado, trajes húmedos de neopreno como forma de protección térmica para realizar las inmersiones en nuestras frías aguas, una amplia mayoría de nosotros desconoce, sin embargo, su historia, o simplemente las razones de su efectividad. 

HISTORIA

Los trajes húmedos tienen una interesante, aunque lamentablemente pobremente documentada, historia. De hecho, la mayoría de los libros y textos sobre buceo tienen pocas referencias, por no decir ningunas, sobre el nacimiento y desarrollo de estos trajes.

Parece ser que tienen su origen, como otros tantos elementos, en necesidades militares. Durante la Segunda Guerra Mundial la US Navy (la armada de los Estados Unidos), reconoce la necesidad de proveer a sus buceadores de combate de una mayor protección térmica para sus operaciones de comando en el mar. Los primeros en desarrollar los trajes húmedos para la armada de los Estados Unidos fueron el Dr. Hugh Bradner y Willard Bascon de la universidad de California.

Los dos investigadores evaluaron muchos materiales como parte del programa de investigación, siendo el Dr. Bradner al que le corresponde el mérito de que los trajes húmedos fuesen fabricados en espuma de neopreno. Como consecuencia del secreto del proyecto, ambos investigadores fueron incapaces de patentarlo y es por ello que en la actualidad no reciben todo el reconocimiento de su histórica función en el desarrollo de los trajes húmedos de buceo. Después de la guerra fundaron una empresa que fabricaba trajes para surf. Sin embargo, la introducción en el mercado del traje húmedo fue lenta, haciéndose popular entre surfistas y buceadores varios años después, siendo en la actualidad la protección térmica más popular entre los buceadores. 

COMPOSICIÓN Y FABRICACIÓN

El neopreno es una sustancia química artificial, sucedánea del caucho, que tiene por fórmula C4H5CL, obteniéndose a partir del 2-clorobutadieno, el cual, a su vez, se puede obtener del acetileno. Se parece tanto al caucho, que puede ser vulcanizado, trabajado en las mismas máquinas y proporcionar artículos que poseen casi todas las propiedades del caucho natural, al que supera en resistencia a los aceites y grasas, y a la luz solar.

Para la fabricación de los trajes húmedos de buceo se emplea espuma de neopreno con una alta concentración de células llenas de gas que le confieren una inherente baja conductividad térmica comparándola con otros materiales sólidos más densos, como es el caso de la propia goma de neopreno. La espuma puede ser de célula abierta o cerrada. Una esponja de baño es un ejemplo de espuma de célula abierta, las paredes celulares tienen agujeros que permiten circular el agua o el aire del exterior hacia su interior, o viceversa. La espuma de neopreno del traje húmedo tiene células llenas de nitrógeno u otros gases, estando estas células totalmente aisladas unas de otras. Existen dos razones para usar espuma de célula cerrada. La primera, es que la espuma de célula abierta se encharcaría de agua, haciendo muy difícil el control de la flotabilidad. La segunda, es que la espuma de célula cerrada ofrece un mayor aislamiento térmico.

Originalmente, la goma espuma de neopreno se fabricaba por el método de gasificado de nitrógeno. Este se conseguía al presurizar la materia prima en líquido, en una cámara con presiones extremas y elevadas temperaturas. Cuando la presión vuelve a la normalidad, el nitrógeno crea burbujas en la goma. Es un proceso caro, pero produce un neopreno de alta calidad. En la actualidad es el método menos empleado.

El método más empleado en la actualidad para la fabricación de la goma espuma de neopreno es el gasificado químico. Se realiza mezclando los componentes del neopreno con un agente gasificador. Durante el proceso de secado en caliente, el agente de espumación se vaporiza para formar burbujas de gas que crean la estructura celular de la espuma. Este método es altamente contaminante, por lo que en la actualidad la fabricación de la goma espuma de neopreno se realiza, casi en su gran mayoría, en Taiwán y otros países de su entorno, donde las leyes de protección medioambiental son más permisivas. 

PROTECCIÓN TÉRMICA

La goma de neopreno tiene una baja conductividad térmica, que todavía es disminuida más como consecuencia del nitrógeno, u otros gases, que llena las células de la espuma, cuya conductividad térmica es un 50%, o más, menor que la del propio neopreno. Las células llenas de gas ocupan una importante parte del volumen dentro de la espuma, comparándolo con la goma, lo que hace que este material sea un buen aislante térmico.

El tamaño y concentración de las células juega también una función importante en las propiedades de aislamiento de la espuma de neopreno. La pérdida de calor puede ser por radiación, por conducción y por convección.

La pérdida de calor por radiación es el resultado de diferencias de temperatura entre objetos adyacentes. A mayor diferencia de temperatura entre objetos adyacentes, mayor será la cantidad de calor transferido por radiación. El calor emanado del filamento de una bombilla encendida es un ejemplo de radiación: el filamento tiene una temperatura varios cientos de grados mayor que el aíre que rodea la bombilla. En la transferencia del calor por radiación, este se mueve como una onda, siendo emitido de un cuerpo de mayor temperatura hacia otro de menor. En el caso del traje húmedo, la radiación del calor ocurre entre las paredes celulares adyacentes en la espuma. Sin embargo, la pérdida de calor por radiación en los trajes húmedos no es probablemente un factor importante, dado que no existe una gran diferencia de temperatura entre el cuerpo del buceador y las paredes celulares del traje.

La pérdida de calor puede ocurrir también por convección. Esta forma de transmisión del calor ocurre exclusivamente entre fluidos (líquidos o gases), cuando un fluido se calienta se vuelve menos denso tendiendo a elevarse, a la vez que otro fluido más frío ocupa su lugar, y así continuamente. En este caso el gas que llena las células de la espuma es capaz de moverse en pequeñas corrientes en el interior de cada célula. Dado que la pérdida de calor por convección es generalmente importante en espuma con grandes células, mayores que las células encontradas en la espuma de neopreno, la pérdida de calor por convección no desempeña un papel importante en los trajes húmedos. Si los fabricantes usasen espuma de célula abierta en los trajes húmedos, la pérdida de calor por convección podría ser un problema, por la transmisión, por convección, del calor entre células. También podría esto explicar el porqué los trajes húmedos se vuelven menos efectivos después de múltiples buceos profundos. La alta presión a profundidad podría romper paredes celulares en la espuma de neopreno causando la apertura de algunas células, facilitando así la pérdida del calor por convección.

La principal forma de pérdida del calor en los trajes húmedos es por conducción. Las células del neopreno se comprimen a profundidad, lo que hace que el volumen celular se reduzca, aumentando de esta forma la densidad general. La reducción del volumen celular del traje es también responsable de la pérdida de flotabilidad de los trajes húmedos a profundidad. El neopreno al comprimirse permite una mayor conductividad térmica entre el cuerpo del buceador y el agua exterior que lo rodea. Este efecto se manifiesta especialmente en los trajes húmedos de baja calidad con finas paredes celulares. Estos trajes que parecen estupendos por su alta elasticidad, lo que ayuda a ponerlos, se comprimen rápidamente recuperándose con excesiva lentitud incluso después de ascender. Los fabricantes a menudo hacen trajes húmedos de baja calidad con mezclas de neopreno y gomas de estirobutadieno (SBR) para competir en el segmento bajo del sector. Los trajes húmedos de buena calidad tienen una mayor densidad y mayor resistencia que sus colegas de baja calidad.

En la actualidad, tanto investigadores como fabricantes están explorando nuevas vías que hagan más resistente los trajes húmedos, además de ayudar a minimizar la pérdida de calor. Un ejemplo de esto son los nuevos materiales, ya en el mercado, como el tecnotitanio que usan finísimos revestimientos metálicos de la espuma de neopreno en un esfuerzo por reducir la pérdida de calor por radiación entre el buceador y el traje húmedo.