Un robot sudato può aiutare gli esseri umani a capire l’impatto del caldo torrido

Cosa succede al corpo quando un uomo viene colpito da un colpo di calore? Come possiamo proteggerci in un pianeta che si sta riscaldando? Per rispondere a queste domande scottanti, i ricercatori dell’Arizona hanno messo in campo un robot in grado di respirare, rabbrividire e sudare.

La capitale dello Stato sud-occidentale, Phoenix, sta vivendo l’ondata di calore più lunga della storia: venerdì il mercurio ha superato i 110 gradi Fahrenheit (43 gradi Celsius) per il 22° giorno consecutivo, un’inquietante dimostrazione di ciò che accadrà in un mondo colpito dal cambiamento climatico .

Per gli esseri umani, questo calore rappresenta una minaccia potenzialmente letale, che non è ancora del tutto compresa. Ma per ANDI , un robot umanoide unico nel suo genere dell’Arizona State University, si tratta di una bella giornata.

“È il primo manichino termico al mondo che possiamo portare all’aperto e… misurare la quantità di calore che riceve dall’ambiente”, ha dichiarato all’AFP il professore di ingegneria meccanica Konrad Rykaczewski.

Secondo Rykaczewski, ANDI è “un modo molto realistico per misurare sperimentalmente la risposta di un essere umano a condizioni climatiche estreme” senza mettere a rischio le persone stesse.

A prima vista, ANDI – acronimo di Advanced Newton Dynamic Instrument – assomiglia a un semplice manichino da crash test.

Ma la sua pelle in epossidica/fibra di carbonio nasconde un tesoro di tecnologia , come una rete di sensori collegati che valutano il calore diffuso attraverso il corpo.

ANDI dispone anche di un sistema di raffreddamento interno e di pori che gli permettono di respirare e sudare. Ci sono 35 zone termiche indipendenti e, come gli esseri umani, il robot – la cui costruzione è costata più di mezzo milione di dollari – suda maggiormente dalla schiena.

Finora esistevano solo una decina di manichini di questo tipo, e nessuno di essi poteva avventurarsi all’aperto.

Venivano utilizzati principalmente dai produttori di attrezzature sportive per testare i loro indumenti tecnici in camere termiche .

Ipertermia, una condizione del 21° secolo

I ricercatori sperano che il robot fornisca una migliore comprensione dell’ipertermia, cioè quando un corpo si surriscalda, una condizione che minaccia una parte crescente della popolazione mondiale a causa del riscaldamento globale.

Per ovvie ragioni etiche, “nessuno misura l’aumento della temperatura interna mentre qualcuno sta avendo un colpo di calore”, dice Rykaczewski. Ma gli effetti del calore sul corpo umano non sono ancora del tutto compresi. ANDI offre ai ricercatori la possibilità di capire.

Accompagnato da MaRTy (Mean Radiant Temperature), una stazione meteorologica mobile che misura il calore riflesso dagli edifici circostanti, il robot sta muovendo i primi passi all’aperto a Phoenix, un laboratorio ideale per prepararsi al clima di domani.

“Come possiamo cambiare ciò che indossiamo? Come possiamo cambiare i nostri modelli comportamentali e adattarli a temperature di questo ordine di grandezza?”, spiega Rykaczewski.

I componenti interni di ANDI gli permettono di regolare la temperatura e di sudare con pori simili a quelli umani. Foto: AFP

Andi è anche riprogrammabile all’infinito . Il team di ricerca può creare “gemelli digitali del manichino per osservare diversi segmenti della popolazione”, spiega Jennifer Vanos, climatologa coinvolta nel progetto.

Ad esempio, più si invecchia, meno si suda. I giovani avranno bisogno di una protezione diversa dagli atleti o dalle persone in cattive condizioni di salute”. Con ANDI, gli scienziati possono simulare i meccanismi termoregolatori specifici di ogni individuo.

Phoenix, laboratorio di prova per il futuro

Possono anche testare il robot in una varietà di situazioni. Per esempio, Phoenix è secca: e il caldo umido? Come si comporta il corpo umano in presenza di vento caldo?

La loro ricerca sarà utile per progettare indumenti resistenti al calore, ripensare la pianificazione urbana e proteggere i più vulnerabili.

A Phoenix, che ogni estate apre decine di centri di raffreddamento per i senzatetto, le loro scoperte potrebbero guidare le azioni degli operatori sociali.

“Per quanto tempo una persona dovrebbe rimanere in un centro di raffreddamento per rinfrescarsi, in modo che la sua temperatura interna scenda di nuovo a un livello sicuro? Con Andi possiamo rispondere a questa domanda”, dice Vanos.

Il team sogna anche di sviluppare sensori a basso costo da utilizzare nei cantieri per regolare le ore di lavoro in base al calore effettivamente percepito sul posto e alla salute dei lavoratori, piuttosto che in base alle condizioni meteorologiche generali.

Questo potrebbe essere un “passo avanti verso una maggiore sicurezza rispetto a queste raccomandazioni vuote per città, per stato, per paese”, dice Rykaczewski.

Queste soluzioni specifiche e su misura potrebbero avere un impatto globale, ridisegnando intere città.

“Se il futuro di Parigi assomiglia a Phoenix, possiamo imparare molto su come progettare gli edifici”, afferma Rykaczewski.