HONG KONG SAR – Media OutReach Newswire – Pemanasan global terus meningkat, menyebabkan masyarakat menderita karena cuaca panas. Menjaga kenyamanan termal tubuh sangat penting bagi para pekerja di lingkungan bersuhu tinggi. Tim peneliti yang dipimpin oleh Dr Dahua SHO, Limin Young Scholar of Advanced Textile Technology dan Associate Professor dari School of Fashion and Textiles di The Hong Kong Polytechnic University (PolyU), telah berhasil mengembangkan perlindungan cerdas pertama yang menggunakan bahan tekstil robot lunak yang dapat beradaptasi dengan perubahan suhu lingkungan dan secara otomatis menyesuaikan suhu. Pakaian, sekaligus mengisolasi dan bernapas secara efektif, memastikan keselamatan kerja di lingkungan bersuhu tinggi. Hasil penelitiannya telah dipublikasikan di jurnal komprehensif interdisipliner internasional ternama Advanced Science.

Mempertahankan suhu tubuh yang tepat adalah salah satu faktor kunci dalam menjaga kualitas hidup dan meningkatkan efisiensi kerja. Sebaliknya, lingkungan bersuhu tinggi akan meningkatkan tekanan termal, meningkatkan konsumsi energi tubuh, menimbulkan ancaman kesehatan, termasuk memperburuk penyakit kardiovaskular, diabetes, masalah kesehatan mental dan asma, serta meningkatkan risiko penularan penyakit menular. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia, sekitar 489.000 orang meninggal setiap tahun akibat penyakit yang berhubungan dengan panas secara global antara tahun 2000 dan 2019, dengan 45% dan 36% kasus terjadi di Asia dan Eropa.

Pakaian pelindung termal merupakan perlengkapan penting untuk melindungi orang yang bekerja di cuaca panas yang ekstrem, terutama petugas pemadam kebakaran yang harus berada di lokasi kebakaran dan pekerja konstruksi yang bekerja di luar ruangan dalam waktu lama. Namun, ketahanan termal dari pakaian pelindung tradisional tetap, dan mudah menimbulkan ketidaknyamanan karena panas berlebih saat dikenakan di lingkungan bersuhu normal. Jika digunakan di lokasi kebakaran dan lingkungan bersuhu sangat tinggi, kinerja insulasi termalnya mungkin tidak memadai. Untuk tujuan ini, Dr. Shou Dahua dan tim penelitiannya mengembangkan pakaian pelindung robot lembut cerdas yang secara otomatis dapat menyesuaikan kinerja isolasi termal sesuai dengan suhu sekitar pengguna, memberikan perlindungan termal yang sangat baik dan kenyamanan termal pada suhu yang berbeda.

Penelitian ini terinspirasi oleh biomimikri di alam, seperti mekanisme pengaturan termal adaptif merpati, yang sebagian besar didasarkan pada perubahan struktural. Merpati sering kali menggunakan bulunya untuk membuat lapisan celah udara di dekat kulitnya guna mengurangi kehilangan panas ke lingkungan. Saat suhu turun, merpati akan mengacak-acak bulunya agar lebih tebal dan halus guna mengumpulkan banyak udara tenang dan meningkatkan ketahanan termal untuk meningkatkan efek retensi kehangatan.

Pakaian pelindung yang dikembangkan oleh tim ini menggunakan kain tekstil robotik lembut yang secara otomatis menyesuaikan suhu termal. Pakaian ini memanfaatkan struktur jaring pengaturan dan distribusi kerangka luar tubuh manusia, dan menempatkan aktuator perangkat lunak di area pendukung yang sesuai di dalam pakaian pelindung. Prinsip adaptasi termal adalah merangkum cairan yang tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan memiliki titik didih rendah dalam aktuator perangkat lunak.

Ketika suhu sekitar naik, cairan yang dienkapsulasi berubah dari air menjadi gas, menyebabkan aktuator perangkat lunak mengembang dan menebal struktur bahan tekstil sehingga lapisannya mengembang, sehingga ketahanan termalnya dua kali lipat (dari 0,23 Km²/W menjadi 0,48 Km²/W). Ketika suhu permukaan luar pakaian pelindung mencapai 120 derajat Celcius, dibandingkan dengan pakaian pelindung termal tradisional, suhu permukaan bagian dalam pakaian pelindung pintar berbiaya rendah ini dapat diturunkan lebih dari 10 derajat Celcius.

Selain itu, bahan tekstil robot lunak berbahan dasar poliuretan ini memiliki karakteristik kelembutan, ketangguhan dan daya tahan. Dibandingkan dengan pakaian pelindung peka panas paduan memori bentuk, teksturnya lebih dekat dengan kulit dan nyaman, serta bentuknya dapat diatur sesuka hati. , yang membantu untuk digunakan secara luas pada berbagai jenis pakaian; bahkan setelah pengujian pencucian yang ketat, tidak akan terjadi kebocoran.

Struktur rajutan dengan jarak berpori dari bahan tekstil ini juga dapat secara signifikan mengurangi konduksi panas konvektif, sehingga pakaian pelindung dapat mempertahankan permeabilitas kelembapan yang tinggi. Selain itu, pakaian pelindung robot lunak ini ringan dan tidak memerlukan chip termoelektrik atau sistem pendingin cairan bersirkulasi untuk pendinginan atau pemanasan, yang berarti pakaian ini masih dapat mengatur suhu secara efektif tanpa menghabiskan energi apa pun.

“Mengenakan pakaian pemadam kebakaran yang berat bisa terasa sangat pengap. Ketika petugas pemadam kebakaran meninggalkan lokasi kebakaran dan melepas peralatan mereka, sepatu bot mereka kadang-kadang bahkan mengeluarkan hampir satu pon keringat. Hal ini mengilhami saya untuk mengembangkan pakaian pemadam kebakaran yang dapat beradaptasi dengan kondisi yang berbeda. Pakaian pelindung dengan sirkulasi udara yang baik. Pakaian pelindung robot lembut cerdas yang kami kembangkan dapat beradaptasi dengan musim dan iklim yang berbeda, berbagai kondisi kerja dan kehidupan, serta perbedaan suhu lingkungan dalam dan luar ruangan, memungkinkan pengguna untuk beradaptasi. bertahan hidup dalam suhu tinggi dan lingkungan ekstrem, serta mendapat kenyamanan termal terus menerus,” jelas Dr Shou.

Di masa depan, Dr Shou percaya bahwa teknologi inovatif ini diharapkan dapat digunakan secara luas dalam pakaian olahraga, pakaian perawatan medis, peralatan luar ruangan, dan bidang lainnya, serta sebagai bahan insulasi tekstil yang dapat beradaptasi terhadap panas pada bangunan guna mencapai penghematan energi. Timnya juga telah memperluas penerapan teknologi pakaian robotik lembut. Dengan pendanaan dari Komisi Inovasi dan Teknologi dan Pusat Penelitian dan Pengembangan Tekstil dan Pakaian Hong Kong, tim ini telah mengembangkan jaket tiup dan pakaian termal yang sangat menyerap keringat dan cocok untuk lingkungan atau suhu rendah dan penurunan suhu secara tiba-tiba, yang diharapkan dapat membantu orang yang terjebak di alam liar mempertahankan suhu tubuh normal di lingkungan yang keras.

Keterangan Foto: Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Dr. Dahua Shou, Limin Endowed Young Scholar of Advanced Textile Technology dari PolyU dan Associate Professor dari School of Fashion and Textiles, telah berhasil mengembangkan pakaian pelindung pintar pertama yang menggunakan bahan tekstil robotitk perangkat lunak untuk secara otomatis menyesuaikan suhu untuk beradaptasi terhadap perubahan suhu sekitar, sekaligus secara efektif mengisolasi termal dan bernapas, memastikan keselamatan kerja di lingkungan bersuhu tinggi.