Robot giúp con người giải mã khi cơ thể bị sốc nhiệt do nhiệt độ tăng cao

Điều gì xảy ra với cơ thể khi con người bị sốc nhiệt? Làm thế nào chúng ta có thể tự bảo vệ mình trong một hành tinh đang nóng lên? Để trả lời những câu hỏi hóc búa này, các nhà nghiên cứu Arizona đã triển khai một robot có thể thở, rùng mình và đổ mồ hôi.

Phoenix, thủ phủ của bang Arizona (Tây Nam nước Mỹ), đang trải qua đợt nắng nóng kéo dài nhất trong lịch sử. Ngày 21/7 vừa qua là ngày thứ 22 liên tiếp nhiệt độ lên tới 43 độ C. Đây là minh chứng đáng ngại về những gì sắp xảy ra trong một thế giới bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.

Đối với con người, mức nhiệt này có thể gây tử vong, nhưng đối với con robot hình người ANDI (Advanced Newton Dynamic Instrument), đó là một ngày tuyệt vời. Được chế tạo với chi phí hơn nửa triệu USD, ANDI giúp đo lường bằng thực nghiệm cách con người phản ứng với khí hậu khắc nghiệt mà không đặt con người vào tình thế nguy hiểm. Cho đến nay, chỉ có hơn chục robot loại này nhưng không robot nào được đưa ra hoạt động ngoài trời mà chủ yếu được các nhà sản xuất dụng cụ thể thao sử dụng trong buồng nhiệt để kiểm tra chất lượng quần áo.

ANDI có lớp da đặc biệt làm bằng epoxy/carbon (hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ nhựa composite với đặc tính nổi bật nhất là kháng môi trường tốt hơn các gốc nhựa khác). Lớp da này chứa cả một mạng lưới các cảm biến được kết nối để đánh giá nhiệt lượng khuếch tán qua cơ thể. ANDI cũng có hệ thống làm mát bên trong và lỗ chân lông cho phép robot thở và đổ mồ hôi như con người. Có 35 vùng nhiệt độc lập và giống như con người, robot này cũng đổ mồ hôi nhiều hơn ở lưng.

Các nhà nghiên cứu hy vọng ANDI sẽ giúp hiểu rõ hơn về hiện tượng tăng thân nhiệt khi cơ thể quá nóng. Giáo sư kỹ thuật cơ khí Konrad Rykaczewski cho biết hiện chưa ai thực hiện đo mức tăng nhiệt độ cơ thể của người say nắng, nên chúng ta vẫn chưa hiểu tác động của nhiệt đối với cơ thể con người một cách đầy đủ. Và ANDI mang đến cho các nhà nghiên cứu cơ hội hiểu rõ.

Bà Jennifer Vanos, một nhà khí hậu học tham gia dự án trên, cho biết nhóm nghiên cứu có thể tạo ra “cặp song sinh” kỹ thuật số của robot này để xem xét các phân khúc dân số khác nhau. Ví dụ, bạn càng lớn tuổi, bạn càng ít đổ mồ hôi. Những người trẻ tuổi sẽ cần sự bảo vệ khác với các vận động viên hoặc những người có sức khỏe kém. Với ANDI, các nhà khoa học có thể mô phỏng các cơ chế điều nhiệt dành riêng cho từng cá nhân. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng có thể kiểm tra robot trong nhiều tình huống khác nhau: độ khô, nhiệt ẩm... Hay làm thế nào để cơ thể con người đối phó với gió nóng? Nghiên cứu sẽ hữu ích cho việc thiết kế quần áo chống nóng, suy nghĩ lại về quy hoạch đô thị và bảo vệ những người dễ bị tổn thương nhất.

Ở Phoenix, nơi có hàng chục trung tâm làm mát cho người vô gia cư vào mùa Hè, kết quả nghiên cứu cũng có thể hướng dẫn hành động của các nhân viên xã hội. Bà Vanos cho biết: “Một người nên ở trong trung tâm làm mát trong bao lâu để hạ nhiệt, để nhiệt độ cơ thể của họ giảm xuống mức an toàn trở lại? Điều đó có thể được trả lời với ANDI”.

Nhóm nghiên cứu cũng muốn phát triển các cảm biến chi phí thấp, được sử dụng trên các công trường xây dựng để điều chỉnh giờ làm việc theo nhiệt độ thực tế tại công trường và sức khỏe của công nhân — thay vì dựa trên điều kiện thời tiết chung chung.