Ученые разработали умную куртку-трансформер
Исследователи ДГТУ предложили концепт умной куртки с обогревом, которая может быть трансформирована в спальный мешок. Разработанная модель одежды работает по принципу предупреждения переохлаждения. Она согревает определенные зоны тела еще до того, как человек ощутил дискомфорт, сообщили в пресс-службе вуза.
Тепловое состояние человека регулируется множеством внешних и внутренних факторов. Сам человек не всегда может отследить изменение температуры отдельных частей тела. Потому иногда не принимает все необходимые меры для того, чтобы уберечься от переохлаждения, объяснили ученые Донского государственного технического университета (ДГТУ).
На сегодняшний день на рынке существует одежда с обогревом, который может быть включен или выключен вручную человеком по ощущениям. Но она имеет недостатки и ограничения в использовании.«»Человек интуитивно пытается «не замерзнуть» целиком, часто создает избыточную теплоизоляцию там, где это биологически не требуется. Другие части тела могут быть защищены недостаточно. Одежда с подогревом подает тепло во все пододежное пространство. Это нарушает систему терморегуляции», – рассказала аспирант кафедры конструирования, технологии и дизайна ИСОиП, филиала ДГТУ в городе Шахты Мария Стенькина.
К тому же, по словам исследователей, функционал такой одежды требует постоянного контроля и не используется сейчас во всех возможных случаях, например во сне.
Ученые Шахтинского института ДГТУ разработали верхнюю одежду, которая непрерывно следит за многими параметрами: физическими показателями материалов одежды, воздуха вокруг и под одеждой, а также активностью человека.
Исследователи использовали математическую модель для анализа получаемых данных. Алгоритм позволяет спрогнозировать дальнейшее изменение температурного режима человека даже раньше, чем он его ощутит, отмечают специалисты.
В случае получения сведений о том, что где-то температура может опуститься до опасного значения, умная куртка нагревает эту зону с помощью встроенных элементов. Причем подача тепла обеспечивается в достаточном, но не в избыточном количестве, что позволяет экономить ресурс обогрева.
«Наш главный результат в том, что теплозащита человека приобрела «мобильность» – способность выбирать нужное место и эффективность теплоснабжения изделия в зависимости от ситуации. А также экономить при этом биологические и искусственные энергетические ресурсы», – рассказала профессор кафедры «Конструирование, технологии и дизайн» ИСОиП ДГТУ Ирина Черунова.
Если человеку в опасных погодных или производственных условиях требуется отдых, то куртка может быть трансформирована в спальный мешок. А система умного обогрева автоматически перестроится для обеспечения подачи количества тепла, необходимого спящему человеку, отметили исследователи.
«Мы считаем, что наша разработка может быть полезна как для исследователей Арктики, так и для туристов, направляющихся в места с холодным климатом», – пояснила Ирина Черунова.
По ее словам, в умной куртке человек может непрерывно пребывать на холоде на 20% дольше, чем предписано в нормах режима работы в условиях холодного климата. Например, при температуре -20°C с учетом небольшого ветра (порядка 1,3 м/с) в случае низкой физической активности человек в новой одежде может безопасно непрерывно работать на холоде до четырех часов, вместо рекомендованных 3,4 часа.
Цена готового швейного изделия зависит от многих условий: материалов для верха куртки, объема изготавливаемой партии и так далее.
«На текущем этапе мы выполняли только предварительные оценки ожидаемой стоимости, исходя из существующих рыночных предложений, по сравнению с которыми различные варианты исполнения нашего изделия являются конкурентоспособными по цене», – отметила Черунова.
Она добавила, что сейчас ведутся переговоры с промышленными партнерами о внедрении модели умной куртки – спального мешка в промышленное производство.
Донской государственный технический университет – участник программы «Приоритет-2030».