Ο πλανήτης βράζει. Το βόρειο ημισφαίριο αντιμετωπίζει πρωτοφανείς καύσωνες που έχουν τρομακτικές επιπτώσεις τόσο στην υγεία μας όσο και στο περιβάλλον. Σύμφωνα με επιστήμονες, οι δύο τελευταίοι μήνες, ήταν οι πιο θερμοί που έχουν καταγραφεί και αναμένεται κάθε χρόνο η κατάσταση να χειροτερεύει. 

Πώς μπορούμε να προστατευτούμε σε έναν πλανήτη που θερμαίνεται;  Τι συμβαίνει στο σώμα όταν ένας άνθρωπος παθαίνει θερμοπληξία;

Για να απαντήσουν σε αυτά τα καίρια ερωτήματα, ερευνητές στην Αριζόνα ανέπτυξαν ένα robot που μπορεί να αναπνέει, να τρέμει και να ιδρώνει.

Η πρωτεύουσα της νοτιοδυτικής πολιτείας Φοίνιξ υφίσταται επί του παρόντος το μεγαλύτερο κύμα καύσωνα στην ιστορία: την Παρασκευή, ο υδράργυρος ξεπέρασε τους 43 βαθμούς Κελσίου για 22η συνεχόμενη ημέρα, μια δυσοίωνη απόδειξη του τι πρόκειται να συμβεί σε έναν κόσμο που επηρεάζεται από την κλιματική αλλαγή.

Για τους ανθρώπους, αυτή η θερμοκρασία αντιπροσωπεύει μια δυνητικά θανατηφόρα απειλή, μια απειλή που δεν είναι ακόμα πλήρως κατανοητή. Αλλά για τον ANDI – ένα μοναδικό στο είδος του ανθρωποειδές ρομπότ στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα – είναι απλά μία ευκαιρία να δώσει απαντήσεις στην επιστημονική κοινότητα.

«Είναι το πρώτο θερμικό μανεκέν στον κόσμο που μπορούμε να βγάζουμε τακτικά έξω και… να μετράμε πόση θερμότητα λαμβάνει από το περιβάλλον», είπε στο Γαλλικό Πρακτορείο ο καθηγητής μηχανολογίας Konrad Rykaczewski.

Το robot ANDI είναι «ένας πολύ ρεαλιστικός τρόπος για να μετρηθεί πειραματικά πώς ένα ανθρώπινο άτομο ανταποκρίνεται σε ακραία κλίματα» χωρίς να θέτει σε κίνδυνο τους ίδιους τους ανθρώπους, λέει ο Rykaczewski.

Δεν μπορείς να βάλεις τους ανθρώπους σε επικίνδυνες καταστάσεις ακραίας ζέστης και να δοκιμάσεις τι θα συμβεί», είπε Jenni Vanos αναπληρώτρια καθηγήτρια στη Σχολή Αειφορίας, η έρευνα της οποίας συνδέει την υπερβολική ζέστη με την ανθρώπινη υγεία, ειδικά για ενεργούς πληθυσμούς, όπως παιδιά, εργαζόμενους σε εξωτερικούς χώρους και αθλητές. «Αλλά υπάρχουν καταστάσεις  όπου άνθρωποι πεθαίνουν από ζέστη και ακόμα δεν καταλαβαίνουμε πλήρως τι συνέβη. Και ο ANDI μπορεί να μας βοηθήσει να το καταλάβουμε».

Με την πρώτη ματιά, ο ANDI – που σημαίνει Advanced Newton Dynamic Instrument – μοιάζει με ένα απλό ομοίωμα δοκιμής πρόσκρουσης, για να τεστάρουν τα αμάξια. Αλλά το δέρμα του από εποξειδικές ίνες/ανθρακόνημα κρύβει έναν θησαυρό τεχνολογίας, όπως ένα δίκτυο συνδεδεμένων αισθητήρων που αξιολογούν τη θερμότητα που διαχέεται στο σώμα.

Διαθέτει επίσης εσωτερικό σύστημα ψύξης και πόρους που του επιτρέπουν να αναπνέει και να ιδρώνει. Υπάρχουν 35 ανεξάρτητες θερμικές ζώνες και, όπως οι άνθρωποι, το ρομπότ –το οποίο κόστισε πάνω από μισό εκατομμύριο δολάρια για την κατασκευή του– ιδρώνει περισσότερο στην πλάτη του.

Μέχρι τώρα, υπήρχαν μόνο καμιά δεκαριά κούκλες αυτού του τύπου και κανένα από αυτά δεν μπορούσε να βγει έξω. Χρησιμοποιήθηκαν κυρίως από κατασκευαστές αθλητικού εξοπλισμού για να δοκιμάσουν τα τεχνικά ρούχα τους σε θερμικούς θαλάμους.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι το ρομπότ θα παρέχει καλύτερη κατανόηση της υπερθερμίας – δηλαδή όταν ένα σώμα υπερθερμαίνεται, μια κατάσταση που απειλεί ένα αυξανόμενο ποσοστό του παγκόσμιου πληθυσμού ως αποτέλεσμα της υπερθέρμανσης του πλανήτη.

Για προφανείς ηθικούς λόγους, «κανείς δεν μετρά την αύξηση της θερμοκρασίας του πυρήνα ενώ κάποιος παθαίνει θερμοπληξία», λέει ο Rykaczewski. Αλλά οι επιπτώσεις της θερμότητας στο ανθρώπινο σώμα δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητές. Το robot ANDI δίνει στους ερευνητές την ευκαιρία να τις κατανοήσουν.

Πώς μπορεί να βοηθήσει η έρευνα με το robot ANDI;

Συνοδευόμενο από το MaRTy (Mean Radiant Temperature), έναν κινητό μετεωρολογικό σταθμό που μετρά τη θερμότητα που ανακλάται από τα κτίρια γύρω του, το ρομπότ κάνει τα πρώτα του βήματα έξω στο Phoenix – ένα ιδανικό εργαστήριο για να προετοιμαστεί για το κλίμα του αύριο.

«Πώς αλλάζουμε αυτό που φοράμε; Πώς αλλάζουμε τα πρότυπα συμπεριφοράς μας και τα προσαρμόζουμε σε θερμοκρασίες αυτής της τάξης μεγέθους;» λέει ο Rykaczewski.

Το robot Andi είναι επίσης απείρως επαναπρογραμματιζόμενο. Η ερευνητική ομάδα μπορεί να φτιάξει «ψηφιακά δίδυμα του μανεκέν για να κοιτάξει διαφορετικά τμήματα του πληθυσμού», εξηγεί η Jennifer Vanos, κλιματολόγος που συμμετέχει στο έργο.

Για παράδειγμα, όσο μεγαλώνεις τόσο λιγότερο ιδρώνεις. Οι νέοι θα χρειαστούν διαφορετική προστασία από αθλητές ή άτομα με κακή υγεία. Με το ρομπότ ANDI, οι επιστήμονες μπορούν να προσομοιώσουν τους θερμορρυθμιστικούς μηχανισμούς που είναι συγκεκριμένοι για κάθε άτομο.​

Μπορούν επίσης να δοκιμάσουν το ρομπότ σε διάφορες καταστάσεις. Για παράδειγμα, το Phoenix είναι ξηρό – τι γίνεται με τη ζέστη που έχει υγρασία; Πώς αντιμετωπίζει το ανθρώπινο σώμα τους θερμούς ανέμους;

Η έρευνά τους θα είναι χρήσιμη για το σχεδιασμό ρούχων ανθεκτικών στη θερμότητα, την επανεξέταση του πολεοδομικού σχεδιασμού και την προστασία των πιο ευάλωτων ατόμων. Για τα μέρη ειδικά που ανοίγουν κέντρα ψύξης για τους άστεγους κάθε καλοκαίρι, τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν τις ενέργειες των κοινωνικών λειτουργών.

«Πόσο καιρό πρέπει να μείνει ένα άτομο σε ένα κέντρο ψύξης για να δροσιστεί, ώστε η θερμοκρασία του πυρήνα του να πέσει ξανά σε ένα επίπεδο που είναι ασφαλές; Μπορούμε να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση με τον Άντι», λέει ο Βάνος.

Η ομάδα σχεδιάζει επίσης να αναπτύξει αισθητήρες χαμηλού κόστους που θα χρησιμοποιούνται σε εργοτάξια για να προσαρμόσουν τις ώρες εργασίας ανάλογα με τη θερμότητα που αισθάνεται κανείς στο εργοτάξιο και την υγεία των εργαζομένων – αντί να βασίζεται σε γενικές καιρικές συνθήκες.

Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα «βήμα προς καλύτερη ασφάλεια από αυτές τις κενές συστάσεις ανά πόλη, ανά πολιτεία, ανά χώρα», λέει ο Rykaczewski.

Τέτοιες συγκεκριμένες, προσαρμοσμένες λύσεις θα μπορούσαν να έχουν παγκόσμιο αντίκτυπο, επανασχεδιάζοντας ολόκληρες πόλεις.

Με πληροφορίες από: Science Direct, ASU news