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流汗機械人助分析極端高溫影響 了解中暑成因 利科學家應對氣候變化

發佈時間: 2023/08/18

全球暖化持續,極端天氣事件發生的頻率也漸增,中國、歐洲、北美等多個地區近月更飽受熱浪侵襲。美國有大學研究團隊研製出一款流汗機械人,以了解人體對極端高溫的反應,助科學家及早設法應對極端氣候。

由於人類活動所致的碳排放,以及拉尼娜現象,即指東太平洋水溫異常下降,聯合國世界氣象組織今年5月表示,在未來5年,全球升溫超過攝氏1.5度的機率為66%,出現人類史上最熱年份的機率則為98%。持續的城市熱島效應,將進一步為人類帶來導致更易中暑和疲勞的健康風險。

具35表面區域 模擬體溫調節

為更好地了解極端高溫對人體的影響,以及炎熱天氣為何如此致命,美國亞利桑那州立大學(ASU)的研究人員製作出名為ANDI、且可呼吸、出汗和行走的機械人。該機械人內置冷卻通道,並具有35個表面區域。每個區域都配備了溫度、熱通量傳感器及汗孔,可以模擬人類的體溫調節機制,並進行呼吸和流汗行為。

此外,ANDI還具有行走能力,方便研究人員將機械人帶到室外,測量人類在不同太陽輻射、紅外輻射、地面和周圍空氣對流中,感知熱量的反應。

ASU可持續發展學院副教授Jennifer Vanos強調,儘管已知高溫會導致死亡,但當中的確切因素尚不完全清晰。倘對人體進行極端高溫測試,既不道德又危險,因此,ANDI對揭示熱應激(Heat Stress)的複雜性及其成因至關重要。

考慮到不同的體型、年齡和健康狀態,均會導致人們對熱的感受存有差異,研究團隊不斷重新編程,將不同的BMI(身體質量指數)數據、年齡特徵和醫療狀況轉移到ANDI之中,並製作出數位孿生,從而觀察和模擬每個人特有的體溫來調節機制。

與此同時,團隊在今個夏季,已將ANDI與該大學的生物氣象熱機械人MaRTy進行配對,並一同在街道和無冷氣的舊房屋等易受熱影響的環境中進行測試。

參與是次研究的藝術、媒體與工程學院助理教授Ariane Middel指出,MaRTy可以測量建築環境如何改變照射到身體的熱量,惟無法解釋該些熱量使體內產生怎樣的反應,ANDI則可以補充相關的資訊。

除室外測量外,ASU另設有配備先進的技術加熱室,透過調節最高達華氏140度的溫度、風和太陽輻射,模擬出全球各地的熱暴露場景,繼而讓ANDI實測人體反應。

助設計耐熱服裝 保護最弱群體

Jennifer Vanos表示,了解氣候環境和建築環境對人體帶來的風險後,將有助設計耐熱服裝、重新思考城市規劃和保護最弱勢群體。

另期望開發出用於建築工地的低成本傳感器,好讓工人可以根據現場實際感受到的熱量,以及其健康狀況,來調整工作時間,而非僅單憑一般天氣數據。

英企獲5.3億投資 本土採鋰礦開先河

英國康沃爾鋰業(Cornish Lithium)獲得政府以及其他機構投資者投資5,360萬英鎊(約5.34億港元),成為當地首間本地開採鋰礦的公司。資金有望加速英國發展鋰生產業,打造能夠向歐洲提供電池物料的產鋰中心。

康沃爾鋰業創辦人拉索爾表示,資金有望協助當地的鋰礦開採進入商業生產模式。

UKIB行政總裁弗林特指出,鋰在全球供不應求,但是相關產業在英國仍是新興行業。他認為今次投資將加速英國本地鋰生產,對未來電動車電池及交通領域「去碳化」極之重要。康沃爾鋰業表示,集團目標是在2026年底前,將電池級氫氧化鋰年產量,提升至8,000噸,足以滿足英國10%鋰需求。

記者:殷凱怡

美術:顏玉玲

流汗機械人助分析極端高溫影響 了解中暑成因 利科學家應對氣候變化

配合生物氣象熱機械人MaRTy,研究人員可以更了解建築環境如何改變照射至人體的熱量,以及人體內的實際反應。(ASU官方圖片)