We zijn er allemaal geweest. Iemand die voelt dat de kamertemperatuur een beetje te koud is, besluit de airconditioning te verlagen. Plots klaagt een andere persoon in het gebouw dat het te warm is. Oh Oh!
Het was deze maar al te gebruikelijke situatie die zes maanden geleden speelde onder studenten in een MIT engineering lab dat de basis vormde voor de creatie van een apparaat met de naam Wristify, een eenvoudige armband die is ontworpen om de drager onmiddellijk koeler of warmer te laten voelen door afwisselend pulsen van warm of koud naar een klein gebied van de huid daaronder. Hoe gek het ook klinkt, het onderzoeksteam heeft, samen met andere vrijwilligers die de uitvinding hebben uitgeprobeerd, bevestigd dat de uitvinding inderdaad werkt en voortdurend een koelend of verwarmend effect creëert dat maar liefst acht uur aanhoudt. Juryleden van de jaarlijkse ontwerpwedstrijd voor materiaalwetenschappen van MIT, die ook het apparaat probeerden, hebben het team onlangs de eerste plaats en een prijs van $ 10.000 toegekend.
“Gebouwen gebruiken nu een ongelooflijke hoeveelheid energie, alleen voor ruimteverwarming en -koeling. Alles bij elkaar maakt dit 16, 5 procent uit van al het primaire energieverbruik in de VS. We wilden dat aantal verminderen, met behoud van individueel thermisch comfort, ”zegt mede-uitvinder Sam Shames in een persbericht. "We vonden de beste manier om dit te doen, door lokale delen van het lichaam te verwarmen en te koelen."
Hoewel de technologie die het team heeft ontwikkeld vrij nieuw lijkt, is het principe erachter vrij goed gedocumenteerd. Fysiologen weten al geruime tijd dat het lichaam op bepaalde plekken in het lichaam afhankelijk is van de oppervlaktehuid om veranderingen in externe temperaturen te detecteren. Deze gebieden, polspunten genoemd, zijn waar bloedvaten zich het dichtst bij de huid bevinden en signaleren deze plotselinge verschuivingen naar de hersenen. De nek is bijvoorbeeld een pulspunt. Uw voeten ook. En daarom kan het op het moment dat je in een zwembad duikt, ijskoud aanvoelen.
“De huid, vooral bepaalde delen, is extreem gevoelig voor temperatuurveranderingen. In plaats van consistent te zijn, kan de lezing overactief zijn, zelfs tot kleine veranderingen, ”zegt mede-uitvinder David Cohen-Tanugi. "Als ingenieur zou ik zeggen dat het een slechte thermometer is."
Dus, in zekere zin, bedachten de onderzoekers een manier om het lichaam een beetje te hacken. In plaats van ijsblokjes of koud water om je pols te plaatsen, zoals vaak wordt gesuggereerd, heeft het team zijn nieuwsgierige technische krachten samengebracht om een systeem te ontwikkelen dat het koeling- en opwarmingseffect automatiseert door een patroon van pulsen dat de armbanddrager comfortabel zou houden. Cohen-Tanugi vergelijkt de golfachtige uitstralingen van warmte en koude pulsen met wandelen op het strand op een warme zomerdag en het vangen van een koele bries en, precies wanneer het aangename gevoel begint te verdwijnen, het ontvangen van nog een kalmerende wind.
"Wat er echt geweldig aan is, " zegt hij, "is dat elke keer dat het apparaat aan en uit ging, mensen zich nog steeds elke keer verrast voelden."
Er was aan te sleutelen met 15 verschillende prototypes, meestal bestaande uit onderdelen die bij Amazon waren gekocht, om uiteindelijk een versie te kiezen die lijkt op en aanvoelt als een omvangrijk metalen polshorloge. Binnenin beschikt het apparaat over een reeks geïntegreerde thermometers, fijn afgestemde softwarebesturingen en sensoren om de optimale momenten te bepalen, wanneer iemand zich een beetje te warm of koud voelt, om een pols te verzenden of te stoppen. Voorlopig vertrouwt het op een lithium-polymeerbatterij, die acht uur meegaat voordat hij moet worden opgeladen, om een koellichaam op basis van koperlegering aan te drijven dat in staat is huidtemperatuurveranderingen tot 0, 4 graden Celsius per seconde te produceren.
Het hebben van "pulsen" die uit uw pols schieten, klinkt voor sommige mensen misschien verontrustend, maar Cohen-Tanugi wijst erop dat thermo-elektrische technologie al geruime tijd veilig wordt gebruikt door consumenten. Elektrische dekens produceren en stralen bijvoorbeeld warmte uit met een soortgelijk proces. De groep bij MIT is niet de eerste die een geavanceerd product ontwikkelt dat gebruikmaakt van het "pulse points" -principe. Eén sportkledingbedrijf, Mission Athletecare, verkoopt handdoeken, hoodies en andere sportkleding die is ontworpen met speciale stof die in water kan worden gedoopt om een "langdurig koeleffect" te creëren. En voor degenen die bezorgd zijn dat het lichaam op deze manier bedriegen enkele ernstige gevolgen voor de gezondheid, zegt Cohen-Tanugi dat het goed werkt, maar niet zo goed (noch heeft het de potentie om ooit kachels of airconditioners overbodig te maken, zoals sommige media hebben gemeld).
"Het werkt het beste in een gematigde omgeving, zoals in gebouwen waar de temperatuur voor sommige mensen niet helemaal goed voelt, " zegt hij. "Maar het zal absoluut niets voor je doen als je in de Sahara woestijn bent en water nodig hebt of als je in de winter in Alaska bent."
Uiteindelijk hoopt het team het prijzengeld te gebruiken om iets op de markt te brengen dat de hele dag kan worden gedragen en precies voelt wanneer je moet worden gekoeld of verwarmd, en om je pols er goed uit te laten zien. Ze staan ook open voor het idee om de technologie te integreren in zogenaamde smartwatches, wat misschien het meest logisch is, omdat dit nieuwste soort mobiele computers wordt aangekondigd als het volgende grote ding. Voor nu is Cohen-Tanugi echter prima met het model met bouten en moeren om hem de dag door te helpen.
"Iedereen houdt echt van de ontploffing die je krijgt van het verkoelende effect, maar persoonlijk vind ik het leuk in de verwarmingsmodus, " voegt hij eraan toe. "Ik ben een van die mensen wiens handen koud worden op kantoor."
