ĐẶC KHU HÀNH CHÍNH HỒNG KÔNG – Media OutReach Newswire – Khi hiện tượng nóng lên trên toàn cầu ngày càng gia tăng, thì con người càng phải chịu đựng nhiệt độ rất cao. Đối với những người làm việc trong môi trường nhiệt độ cao trong nhà hoặc ngoài trời, việc giữ nhiệt độ thoải mái trở nên đặc biệt quan trọng. Một nhóm các nhà nghiên cứu do Tiến sĩ Dahua SHOU, Học giả trẻ tài năng Limin về Công nghệ dệt may tiên tiến và Phó giáo sư của Trường Thời trang và Dệt may thuộc Đại học Bách khoa Hồng Kông (Hong Kong Polytechnic University – PolyU) dẫn đầu, đã phát triển loại quần áo robot mềm mại cách nhiệt và thoáng khí đầu tiên có thể tự động thích ứng với sự thay đổi của nhiệt độ môi trường.

Việc sủ 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 Advanced Science..

A team led by Dr Dahua Shou, Limin Endowed Young Scholar in Advanced Textiles Technologies and Associate Professor of the School of Fashion and Textiles of PolyU has developed first-of-its-kind soft robotic clothing that can automatically adapt to changing ambient temperatures, thereby ensuring working safety in hot environments.

Việc 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 stress nhiệt, do 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), trên thế giới, hàng năm từ năm 2000 đến năm 2019, có khoảng 489.000 ca tử vong liên quan đến nhiệt, trong đó 45% xảy ra ở châu Á và 36% ở châu Âu.

Quần áo bảo hộ nhiệt là rất cần thiết để bảo vệ các cá nhân trong môi trường nhiệt độ cực cao, chẳng hạn như lính cứu hỏa cần có mặt tại hiện trường vụ cháy 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 cố định tĩnh, có thể dẫn đến nhiệt quá cao và khó chịu ngay cả trong điều kiện vừa phải, trong khi khả năng cách nhiệt của nó có thể không cung cấp đủ khả năng bảo vệ trong các trường hợp hỏa hoạn 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 thoải mái về nhiệt trong nhiều phạm vi nhiệt độ.

Nghiên cứu của họ được lấy cảm hứng từ mô phỏng sinh học trong tự nhiên, giống như cơ chế điều chỉnh nhiệt thích ứng ở chim bồ câu, chủ yếu dựa trên những thay đổi nhằm giảm sự mất nhiệt ra môi trường. Khi nhiệt độ giảm xuống, chúng xù lông lên để giữ một lượng không khí tĩnh đáng kể, do đó làm tăng khả năng chịu nhiệt và giữ ấm.

Quần áo bảo hộ do nhóm nghiên cứu phát triển sử dụng chất liệu dệt robot mềm để quản lý nhiệt thích ứng một cách năng động. Các bộ truyền động mềm, được thiết kế giống như một bộ xương ngoài có họa tiết mạng lưới của con người và chứa chất lỏng không độc hại, không bắt lửa, có nhiệt độ sôi thấp, được nhúng vào bên trong quần áo. Hệ thống kích thích nhiệt này biến chất lỏng từ chất lỏng thành chất khí khi nhiệt độ môi trường tăng lên, gây ra sự giãn nở của bộ truyền động mềm và làm dày ma trận dệt, từ đó tăng cường khe hở của không khí tĩnh và tăng gấp đôi khả năng chịu nhiệt từ 0,23 đến 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 chịu nhiệt thông thường, ngay cả khi bề mặt bên ngoài đạt tới 120°C.

Loại vải robot mềm độc đáo này được làm bằng polyurethane nhiệt dẻo, mềm mại, đàn hồi và bền. Đáng chú ý là, nó thân thiện với làn da và phù hợp hơn nhiều so với quần áo phản ứng với nhiệt độ được gắn bằng hợp kim, có thể ghi nhớ hình dạng và có thể điều chỉnh cho 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 một cách nghiêm ngặt. Cấu trúc đan xốp, cách đều nhau của vật liệu cũng có thể làm giảm đáng kể sự truyền nhiệt đối lưu, trong khi vẫn duy trì khả năng thoát ẩm cao. Không dựa vào chip nhiệt điện hoặc hệ thống làm mát chất lỏng tuần hoàn để làm mát hoặc dẫn nhiệt, quần áo robot mềm, nhẹ có thể tự điều chỉnh nhiệt độ một cách hiệu quả mà không tiêu tốn năng lượng.

Tiến sĩ Dahua SHOU cho biết: “Việc mang thiết bị chữa cháy nặng có thể cảm thấy vô cùng ngột ngạt. Khi lính cứu hỏa thoát khỏi hiện trường vụ cháy và cởi bỏ thiết bị, đôi khi họ phải đổ gần một lượng mồ hôi lớn ra khỏi ủng. Điều này đã thôi thúc tôi phát triển một bộ đồ mới có khả năng thích ứng với các nhiệt độ môi trường khác nhau, trong khi vẫn duy trì khả năng thoáng khí tuyệt vời. Quần áo robot 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 cũng như chuyển đổi giữa môi trường trong nhà và ngoài trời để giúp người dùng trải nghiệm sự thoải mái liên tục về nhiệt độ dưới nhiệt độ cao”.

Tiến sĩ Dahua SHOU nhận thấy, trong tương lai, sự đổi mới này có nhiều ứng dụng tiềm năng, từ quần áo năng động, áo khoác mùa đông, trang phục chăm sóc sức khỏe và thiết bị ngoài trời cho đến vật liệu cách nhiệt bền vững bằng vải dệt cho xây dựng và các tòa nhà, góp phần vào nỗ lực tiết kiệm năng lượng.

Được hỗ trợ bởi Ủy ban Đổi mới và Công nghệ và Viện Nghiên cứu Dệt may Hồng Kông, Tiến sĩ Dahua SHOU và nhóm của ông cũng đã mở rộng khái niệm thích ứng với nhiệt độ để phát triển áo khoác bơm hơi, thoáng khí và quần áo ấm. Loại quần áo robot 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 ở nơi hoang dã cần duy trì nhiệt độ cơ thể bình thường.

Hashtag: #PolyU

Nguồn phát hành hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung của thông báo này.