認識“ANDI”,出汗熱假人幫助研究解決與熱有關的疾病

研究人員正在使用一個可以出汗、呼吸和行走的熱假人來了解人體在極端高溫下的感受。

熱假人最常用於優化高端滑雪外套或其他溫控服裝。

但由於目前尚不清楚中暑期間人體會發生什麼,亞利桑那州立大學的研究小組正試圖「詳細了解當有人經歷過與熱有關的疾病或死亡時,核心溫度發生了什麼」 。

亞利桑那州立大學的 ANDI 是研究機構使用的僅有的兩個熱假人之一,是為亞利桑那州立大學的研究量身定制的。

「有很多實驗你真的不想用人類來做,因為有人最終可能會受傷……透過熱模型,我們實際上可以模擬條件並看看核心溫度上升的速度有多快,」同事 Konrad Rykaczewski 說道。州立大學物質、運輸和能源工程學院教授。

該模型在一個被稱為「溫暖室」的熱室中進行測試,研究人員在那裡控制風、高達 60 度的溫度和太陽輻射,以模擬全球不同地方的熱暴露場景。

根據世界衛生組織2022 年破紀錄的熱浪期間,歐洲至少有 15,000 人死亡。

研究人員也單獨控制 ANDI 的 35 個不同的表面積。

ANDI利用其溫度感測器、熱通量感測器和毛孔,可以模擬人體的熱功能,例如發熱、出汗和顫抖。

由於人們對極端高溫的反應因年齡、體型和其他健康特徵而異,亞利桑那州立大學的研究團隊將這些因素考慮在內,並創建了廣泛的熱調節模型。

「我們可以將不同的 BMI 模型、不同的年齡特徵和不同的醫療狀況轉移到 ANDI 中,」領導建模工作的亞利桑那州立大學研究科學家兼 ANDI 的首席操作員 Ankit Joshi 在一份新聞稿中說道。

「糖尿病患者的熱調節能力與健康人不同。因此,我們可以用我們的客製化模型來解釋所有這些修改,」喬希補充道。

ANDI 也是世界上第一個在戶外使用的熱假人,因為它的內部冷卻通道使冷水在整個身體內循環。

儘管承認不會有“靈丹妙藥”,但研究人員希望利用這些數據來設計解決方案,例如用於冷卻支撐的冷卻衣服或背包外骨骼。

「我們正試圖從一個非常全面的角度來解決這個問題……我們可以改變人的熱歷史中的某些東西嗎?他們之前在做什麼?他們可以休息更長的時間嗎?這有多大幫助?雷卡切夫斯基說。

研究小組表示,計劃將 ANDI 與亞利桑那州立大學的生物氣象熱機器人 MaRTy 配對,以更好地了解人類出汗機制。

「MaRTy 測量環境,然後 ANDI 可以告訴我們身體如何反應,」實驗室助理教授 Ariane Middel 說。

兩人將首先在亞利桑那州立大學坦佩校區周圍散步,最終在大鳳凰城地區裸露的街道和沒有空調的舊移動房屋中進行測試。

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