Un matériau super-hygroscopique améliore l’évaporation de la sueur
Une équipe de chercheurs de l’Université nationale de Singapour (NUS) a mis au point un nouveau matériau super-hygroscopique qui favorise l’évaporation de la sueur à l’intérieur d’une combinaison de protection, afin de créer un effet de refroidissement pour un meilleur confort thermique des utilisateurs tels que les travailleurs de la santé et autres agents de première ligne.
Un nouveau matériau super-hygroscopique
Ce nouveau film déshydratant, biocompatible et non toxique, présente une vitesse d’absorption rapide, une capacité d’absorption élevée et d’excellentes propriétés mécaniques. Cela signifie que ce matériau est très robuste et durable pour des applications pratiques. Il est également abordable, léger, facile à fabriquer et réutilisable.
« À une température ambiante d’environ 35 °C, un travailleur de la santé qui enfile une combinaison de protection pendant une heure subit généralement un indice de chaleur d’environ 64 °C. Cela provoque un inconfort et une tension thermique prolongée qui peut entraîner un coup de chaleur, et même la mort. »
« Notre nouveau film composite qui retient l’humidité permet d’obtenir un effet rafraîchissant à l’intérieur de la combinaison de protection en augmentant l’évaporation de la sueur de la peau », explique le chef de l’équipe de recherche, le professeur adjoint Tan Swee Ching, du département des sciences et d’ingénierie des matériaux du NUS.
Il peut réduire l’indice de chaleur d’environ 40 %
Fixer un morceau de ce nouveau film composite dans une combinaison de protection – par exemple à l’arrière de la combinaison – pourrait faire baisser l’indice de chaleur d’environ 40 %, ce qui réduirait considérablement la probabilité d’un coup de chaleur.
Lorsque ce film composite qui retient l’humidité absorbe la vapeur d’eau à l’intérieur de la combinaison de protection, le taux d’humidité diminue. Cela accélère l’évaporation de la sueur de la peau. Par conséquent, une plus grande quantité de chaleur est dissipée du corps humain par la transpiration, ce qui assure un confort thermique aux utilisateurs.
Pour examiner l’efficacité de leur matériau, l’équipe du NUS a effectué des tests en utilisant un mannequin « Newton » à 20 zones dans une chambre climatique. Il s’agit d’une étape expérimentale importante pour évaluer la faisabilité de l’application du film composite à l’échelle d’un vêtement complet.
Un test pour confirmer son efficacité
Avec le film composite, l’humidité relative (HR) dans des conditions de transpiration modérée a chuté d’environ 40 % – de 91 % à 48,2 % après une heure de transpiration et à 53,2 % après deux heures de transpiration. L’équipe a également constaté qu’au cours de la première heure de transpiration, l’indice de chaleur ou la « température de l’air ressentie » a considérablement baissé, passant de 64,6°C à 40°C pour une température de l’air de 35°C. À ce niveau, bien que les utilisateurs aient toujours chaud, la probabilité de souffrir d’un coup de chaleur, de crampes de chaleur et d’épuisement dû à la chaleur est remarquablement réduite.
« Ces expériences montrent que notre film qui retient l’humidité réduit efficacement l’humidité relative à l’intérieur de la combinaison de protection, ce qui permet de réduire considérablement l’indice de chaleur et d’améliorer le confort thermique des utilisateurs », explique le professeur adjoint Tan.
La même stratégie de refroidissement pour d’autres vêtements
Encouragée par les résultats de leur nouveau matériau, l’équipe du NUS travaille maintenant à son amélioration afin qu’il puisse absorber davantage et plus rapidement. L’équipe prévoit également d’appliquer sa stratégie de refroidissement à d’autres types de vêtements de protection, comme ceux des pompiers.
L’équipe de chercheurs nous montre comment ce nouveau matériau fonctionne dans cette vidéo.
Cette recherche a été publiée dans Small.
Source : National University of Singapore
Crédit photo : Depositphotos