ASU tiene un nuevo humano

Los investigadores de la Universidad Estatal de Arizona pondrán a prueba un maniquí que camina, respira y suda en el laboratorio y alrededor del campus de Tempe este verano y en los próximos años, buscando respuestas sobre cómo mantener a las personas seguras en ambientes calurosos.

El aparato está destinado a ayudar a especificar el rango de condiciones y actividades durante el clima cálido que pueden matar a personas con diversos atributos o condiciones físicas, conocimiento que gana importancia a medida que las ciudades se calientan más bajo las tensiones gemelas del cambio climático y las islas de calor urbanas concretas.

Una empresa llamada Thermetics fabricó a medida este maniquí térmico, conocido como ANDI, para ASU, con fondos del programa Leading Engineering for America's Prosperity, Health and Infrastructure (LEAP HI) de la National Science Foundation. Se utilizan maniquíes similares en otros lugares, como las empresas de ropa deportiva de rendimiento que prueban los efectos de las prendas en el cuerpo, pero este es el primero con un sistema de refrigeración interno que permite su uso al aire libre y no solo en un laboratorio de calor controlado.

Colocado al sol, el maniquí puede sudar en cantidades que representan un tipo de cuerpo particular o una edad en respuesta al calor que detecta una red de sensores. Si los investigadores cubren el maniquí con una tela creada para ese propósito, esa humedad se absorberá y cubrirá las superficies del cuerpo y se evaporará, enfriándose de manera similar a cómo funciona el sudor de una persona.

No todas las personas sudan igual, por ejemplo, las personas mayores sudan menos, por lo que el dispositivo se puede programar para determinar cuánto se necesitaría para empujar a diferentes personas al punto de sufrir un golpe de calor y morir. El dispositivo también respira a través de un tanque de arrastre, simulando cómo el intercambio de aire caliente y humedad afecta el cuerpo.

"No desea realizar muchas de estas (pruebas) con una persona real", dijo el profesor de ingeniería mecánica Konrad Rykaczewski, investigador principal del proyecto. "No es ético y sería peligroso".

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Este nuevo dispositivo rodará por las aceras del campus junto con MaRTy, una estación meteorológica portátil que los investigadores de calor de la universidad han utilizado durante varios años para medir las temperaturas radiantes que llegan a los peatones desde el sol o superficies como el calor del pavimento.

Además de detectar y responder al calor entrante, ANDI también genera su propio calor en función de sus movimientos y las funciones modeladas de los órganos internos. Una barra de metal suspende al maniquí de un carro de cuatro ruedas, y cables sujetos a sus talones y codos lo mueven como una marioneta mientras rueda, caminando en el aire. El movimiento envía datos a un centro neurálgico computarizado en un carro de arrastre con aire acondicionado, que determina cuánto calor interno generaría el entrenamiento simulado.

El dispositivo puede generar calor que va desde aproximadamente lo que genera una bombilla incandescente hasta lo que genera un horno tostador caliente, aproximadamente la diferencia entre una persona en reposo y una que corre una maratón. Combinado con el calor del sol, la acera y el aire, mostrará qué combinación es probable que sea demasiado para tipos específicos de personas. Luego, los investigadores pueden volver a ejecutarlo en las mismas condiciones, pero ver qué cambia cuando modifican el comportamiento del maniquí.

"Tal vez deberías haber pasado esos 15 minutos adicionales a la sombra", dijo Rykaczewski, por lo que el maniquí intentará eso y registrará los datos resultantes. "Tal vez deberíamos rociarte agua durante 20 minutos. Tal vez sea cierta ropa".

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Puede haber numerosas aplicaciones que los diferentes departamentos de ASU prueben en última instancia, pero la clave del trabajo inicial es probar cómo los diferentes tipos de cuerpo responden al calor del mundo real y ajustar las recomendaciones de seguridad en consecuencia.

"La idea es buscar cualquier cosa que nos ayude si tenemos que estar al aire libre o queremos disfrutar de estar al aire libre", dijo Rykaczewski.

Las pautas existentes para la exposición al calor generalmente rastrean los datos recopilados hace décadas de los aprendices militares en el sureste, dijo. Eso significa que se aplican a personas jóvenes y saludables que se esfuerzan en un ambiente húmedo. También están dirigidos a personas "promedio".

"Definitivamente no todos somos promedio, por definición", dijo.

Los investigadores desarrollarán un gráfico que establezca cómo las diferentes condiciones afectan a las personas de diferentes formas y masas. Eventualmente, también modelarán cómo las diferentes afecciones, como la diabetes o la esquizofrenia, influyen en las reacciones de calor corporal.

Estos detalles ya son necesarios para el mundo caluroso en el que viven los arizonenses. El informe preliminar del condado de Maricopa sobre las muertes relacionadas con el calor del año pasado, compilado esta primavera, cuenta 425. Eso es un máximo histórico. Y los funcionarios del condado ya han confirmado cuatro muertes relacionadas con el calor este año. La mayoría de estas muertes ocurren al aire libre, y el informe señala un aumento en las personas sin hogar. Pero por qué algunas personas mueren y otras no, a menudo sigue siendo un misterio.

"Conocemos situaciones en el Valle en las que la gente se está muriendo de calor y todavía no comprendemos completamente qué sucedió", dijo la coinvestigadora Jennifer Vanos, profesora asociada de sustentabilidad, en un comunicado proporcionado por la universidad. "ANDI puede ayudarnos a resolver eso".

La utilidad de dicha información solo crecerá a medida que el planeta y sus ciudades se calienten, según Rykaczewski.

"Salir aquí en el pico de calor (hoy) podría ser el día promedio en 20 años", dijo.

Brandon Loomis cubre temas ambientales y climáticos para The Arizona Republic y azcentral.com. Comuníquese con él en [email protected] o sígalo en Twitter @brandonloomis.

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