Робот дышит и потеет. На нем ученые будут исследовать влияние жары на человека
В столице юго-западного штата США Финиксе наблюдается самая продолжительная в истории экстремальная жара: почти месяц подряд температура превышает 43 градуса по Цельсию, что является зловещим свидетельством грядущих перемен в мире, подверженном изменению климата.
Для человека такая жара представляет потенциально смертельную угрозу, которая еще не до конца изучена. Но для ANDI — единственного в своем роде человекоподобного робота из Университета штата Аризона — это прекрасный день.
«Это первый в мире тепловой манекен, который мы можем регулярно выносить на улицу и измерять количество тепла, получаемого им из окружающей среды», — сказал AFP профессор машиностроения Конрад Рыкачевски.
Кто такой ANDI
По словам Рыкачевски, ANDI — это «очень реалистичный способ экспериментально измерить реакцию человека на экстремальные климатические условия», не подвергая при этом опасности самих людей.
ANDI расшифровывается как Advanced Newton Dynamic Instrument. Он напоминает обычный манекен для краш-тестов. Но под его кожей из эпоксидной смолы и углеродного волокна расположена сеть датчиков, оценивающих тепло, распространяющееся через тело. ANDI выезжает в палящий зной Феникса, при температурах, которые потенциально смертельны для человека, но для робота не страшны.
ANDI имеет внутреннюю систему охлаждения и поры, позволяющие ему дышать и потеть. На его создание ушло полмиллиона долларов. У него 35 независимых тепловых зон и, как и у человека, у робота больше потеет спина. До сих пор существовало всего около десятка подобных манекенов, но ни один из них не мог «работать» на улице. В основном они использовались производителями спортивного снаряжения для тестирования одежды в термокамерах.
Гипертермия — заболевание XXI века
Исследователи надеются, что робот позволит лучше понять, что такое гипертермия — перегрев организма, состояние, угрожающее все большей части населения Земли в результате глобального потепления.
По этическим причинам «никто не измеряет повышение температуры тела в момент получения теплового удара», — говорит Рыкачевски. Однако влияние тепла на организм человека до сих пор не до конца изучено. ANDI дает исследователям шанс понять это.
«Как нам изменить нашу одежду? Как мы изменим наши поведенческие модели и адаптируем их к температурам такого порядка?» — спрашивает Рыкачевски.
ANDI можно перепрограммировать и настраивать. Исследовательская группа может создавать «самых разных цифровых двойников манекена ", — объясняет Дженнифер Ванос, климатолог, участвующий в проекте. — "Например, чем старше вы становитесь, тем меньше потеете. Молодые люди будут нуждаться в иной защите, чем спортсмены или люди со слабым здоровьем". С помощью ANDI ученые могут моделировать механизмы терморегуляции, характерные для каждого человека.
ANDI — лаборатория будущего
Исследования будут полезны для разработки термостойкой одежды, переосмысления городского планирования и защиты наиболее уязвимых слоев населения.
Команда планирует разработать недорогие датчики, которые можно будет использовать на строительных площадках для корректировки рабочего времени в зависимости от фактической жары и текущего состояния здоровья рабочих.
Это может стать «шагом к повышению безопасности, а не просто пустыми рекомендациями для любого города или любой страны», — говорит Рыкачевски.
Такие конкретные решения могут иметь глобальные последствия, перекраивая целые города. «Если будущий Париж будет похож на нынешний Феникс, мы сможем уже сегодня многое узнать о том, как там следует проектировать здания», — говорит Рыкачевски.
Что происходит с организмом человека при тепловом ударе? Как мы можем защитить себя в условиях потепления на планете? Чтобы ответить на эти животрепещущие вопросы, ученые из Аризоны создали робота, который может дышать, дрожать и потеть.