ĐẠI HỒNG KÔNG, Trung Quốc – Media OutReach Newswire – Khi tình trạng nóng lên toàn cầu gia tăng, con người ngày càng phải tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt. Đối với những người làm việc trong môi trường nóng trong nhà hoặc ngoài trời, việc duy trì nhiệt độ thoải mái trở nên đặc biệt quan trọng. Một nhóm các nhà nghiên cứu do Tiến sĩ Dahua SHOU, Học giả tài năng trẻ Limin về công nghệ dệt tiên tiến và Phó giáo sư của Khoa thời trang và dệt may, Đại học Bách khoa Hồng Kông – PolyU) dẫn đầu, đã phát triển quần áo robot mềm mại, cách nhiệt và thoáng khí đầu tiên có thể tự động thích ứng với những thay đổi về nhiệt độ môi trường.
Việc sử dụng nó sẽ giúp đảm bảo an toàn cho người lao động trong môi trường nóng. Kết quả nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí liên ngành quốc tế Khoa học tiên tiến..
Duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định là một trong những yêu cầu quan trọng nhất để sống và làm việc. Môi trường nhiệt độ cao làm tăng mức tiêu thụ năng lượng, dẫn đến tăng căng thẳng do nhiệt, từ đó làm trầm trọng thêm các bệnh mãn tính như bệnh tim mạch, tiểu đường, các vấn đề về sức khỏe tâm thần và hen suyễn, đồng thời cũng làm tăng nguy cơ lây truyền bệnh truyền nhiễm. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), có khoảng 489.000 ca tử vong liên quan đến nhiệt trên toàn thế giới mỗi năm trong giai đoạn 2000-2019, trong đó 45% xảy ra ở Châu Á và 36% ở Châu Âu.
Quần áo bảo vệ nhiệt là trang phục thiết yếu để bảo vệ những người trong môi trường nhiệt độ khắc nghiệt, chẳng hạn như lính cứu hỏa cần có mặt tại hiện trường hỏa hoạn và công nhân xây dựng làm việc ngoài trời trong thời gian dài. Tuy nhiên, quần áo truyền thống bị hạn chế bởi khả năng chịu nhiệt tĩnh, có thể dẫn đến tình trạng quá nhiệt và khó chịu ngay cả trong điều kiện vừa phải, trong khi tính chất cách nhiệt của nó có thể không đủ để bảo vệ trong các đám cháy nghiêm trọng và các môi trường nhiệt độ cao khác.
Để giải quyết vấn đề này, Tiến sĩ Dahua SHOU và nhóm nghiên cứu của ông đã phát triển quần áo robot mềm thông minh có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ và cách nhiệt trong môi trường nóng, mang lại khả năng bảo vệ cá nhân vượt trội và sự thoải mái về nhiệt trong phạm vi nhiệt độ rộng.
Nghiên cứu của họ lấy cảm hứng từ sự mô phỏng sinh học tự nhiên, chẳng hạn như cơ chế điều hòa nhiệt độ thích nghi ở chim bồ câu, chủ yếu dựa trên những thay đổi để giảm mất nhiệt ra môi trường. Khi nhiệt độ giảm, chúng dựng lông lên để giữ lại một lượng không khí tĩnh đáng kể, do đó tăng khả năng chịu nhiệt và giữ ấm.
Quần áo bảo hộ do nhóm phát triển sử dụng vải mềm rô-bốt để quản lý nhiệt thích ứng một cách năng động. Các bộ truyền động mềm, được thiết kế giống như bộ xương ngoài có hoa văn dạng lưới của con người và chứa đầy chất lỏng không độc hại, không bắt lửa, có nhiệt độ sôi thấp, được nhúng bên trong quần áo. Hệ thống kích thích nhiệt này biến chất lỏng từ dạng lỏng thành dạng khí khi nhiệt độ môi trường tăng lên, khiến các bộ truyền động mềm giãn nở và làm dày ma trận vải, do đó tăng khoảng cách không khí tĩnh và tăng gấp đôi khả năng chịu nhiệt từ 0,23 lên 0,48 Km²/W. Quần áo bảo hộ cũng có thể giữ nhiệt độ bề mặt bên trong mát hơn ít nhất 10°C so với quần áo giữ nhiệt thông thường, ngay cả khi bề mặt bên ngoài đạt tới 120°C.
Vải rô-bốt mềm mại độc đáo này được làm từ polyurethane nhiệt dẻo, mềm mại, đàn hồi và bền. Đáng chú ý, nó thân thiện với da hơn nhiều và phù hợp hơn so với quần áo phản ứng với nhiệt độ nhúng hợp kim, đồng thời có thể ghi nhớ hình dạng của nó và có thể thích ứng với nhiều loại quần áo bảo hộ. Bộ truyền động mềm không có dấu hiệu rò rỉ sau khi trải qua các thử nghiệm giặt tiêu chuẩn nghiêm ngặt. Cấu trúc đan xốp, cách đều của vật liệu cũng có thể làm giảm đáng kể khả năng truyền nhiệt đối lưu trong khi vẫn duy trì khả năng thấm ẩm cao. Không cần dựa vào chip nhiệt điện hoặc hệ thống làm mát bằng chất lỏng tuần hoàn để làm mát hoặc dẫn nhiệt, quần áo rô-bốt mềm mại, nhẹ có thể tự điều chỉnh nhiệt độ hiệu quả mà không tiêu thụ năng lượng.
“Mặc thiết bị chữa cháy nặng có thể khiến bạn cảm thấy cực kỳ ngột ngạt. Khi lính cứu hỏa rời khỏi hiện trường hỏa hoạn và cởi bỏ đồ bảo hộ, đôi khi họ đổ rất nhiều mồ hôi ra khỏi ủng. Điều này đã truyền cảm hứng cho tôi phát triển một bộ đồ mới có thể thích ứng với các nhiệt độ môi trường khác nhau trong khi vẫn duy trì khả năng thoáng khí tuyệt vời. Quần áo rô-bốt mềm mại của chúng tôi có thể thích ứng liền mạch với các mùa và khí hậu khác nhau, nhiều điều kiện sống và làm việc khác nhau, cũng như chuyển đổi giữa môi trường trong nhà và ngoài trời để giúp người dùng trải nghiệm sự thoải mái về nhiệt liên tục trong điều kiện nhiệt độ cao”, Tiến sĩ Dahua SHOU cho biết.
Tiến sĩ Dahua SHOU nhận thấy sáng kiến này có nhiều ứng dụng tiềm năng trong tương lai, từ đồ thể thao, áo khoác mùa đông, trang phục chăm sóc sức khỏe và đồ dùng ngoài trời đến vật liệu cách nhiệt dệt bền vững cho xây dựng và tòa nhà, góp phần vào nỗ lực tiết kiệm năng lượng.
Được hỗ trợ bởi Hội đồng Công nghệ và Đổi mới Hồng Kông và Viện Nghiên cứu Dệt may Hồng Kông, Tiến sĩ Dahua SHOU và nhóm của ông cũng đã mở rộng khái niệm thích ứng nhiệt độ để phát triển áo khoác và quần áo ấm có thể bơm hơi, thoáng khí. Quần áo rô-bốt mềm mại này phù hợp với môi trường có nhiệt độ thấp hoặc nhiệt độ giảm đột ngột để hỗ trợ những người bị mắc kẹt trong vùng hoang dã cần duy trì nhiệt độ cơ thể bình thường.
Thẻ bắt đầu bằng #PolyU
Nhà xuất bản chịu toàn bộ trách nhiệm về nội dung của thông báo này.
Thẻ bắt đầu bằng #PolyU
Người phát hành chịu toàn bộ trách nhiệm về nội dung của thông báo này.