آنا/ پژوهشگران نوعی دستگاه پوشیدنی ابداع کرده‌اند که بدون نیاز به مصرف زیاد آب، همان فواید آب درمانی را برای سلامت فرد ارائه داده و نیاز به رفتن به استخر‌های آب درمانی را از بین می‌برد.
 
 به نقل ازادونس ساینس نیوز ، درمان با استفاده از تضاد دما، که به طور معمول شامل غوطه وری بدن در آب سرد و سپس بلافاصله غوطه وری در آب گرم است، به عنوان روشی برای تسریع بهبودی پس از ورزش، بهبود خلق و خو و کاهش درد عضلات، محبوبیت یافته است.

به گفته «شیائومینگ تائو» «Xiaoming Tao»، سرپرست گروه توسعه دستگاه و استاد موسسه تحقیقاتی سیستم‌های پوشیدنی هوشمند دانشگاه پلی تکنیک هنگ کنگ، در حال حاضر چندین نوع دستگاه درمان تضاد دما خانگی، در بازار وجود دارد، اما ایده‌آل نیستند.

وی می‌گوید در مقایسه با دستگاه‌های تجاری موجود، طراحی آنها امکان انتقال موثرتر گرما را در زمان بسیار کمتری فراهم می‌کند به طوری که تنها ۱۰ ثانیه برای تغییر بین حالت‌های گرم و سرد نیاز است. دستگاه آنها همچنین پوشش بیشتری نسبت به سایر دستگاه‌ها ارائه می‌دهد، که فقط قادر به گرم کردن یا سرد کردن بخش کوچکی از بدن هستند.

این دستگاه مبتنی بر پارچه که «کول وییر» «COOLWEAR» نام دارد، به دلیل طراحی سیال گونه اش قادر به انتقال سریع گرما است. این بدان معناست که از جریان آب برای گرم کردن و سرد کردن پارچه استفاده می‌کند. این پارچه با استفاده از چسب «ولکرو» به اندام مورد نظر متصل می‌شود تا گرم یا سرد شود.

این پژوهشگران می‌گویند واحد‌های گرمایش و سرمایش ترموالکتریک که در دستگاه‌های پوشیدنی درمان با تضاد دما استاندارد وجود دارند، حجیم بوده و انرژی زیادی مصرف می‌کنند.


تائو اظهار داشت: «این دستگاه با گردش آب سرد یا گرم درون کانال‌های سیال صفحه انعطاف پذیر انتقال حرارت، به طور موثر پوست را خنک یا گرم می‌کند.»

پارچه سیال از یک لایه داخلی نازک و ضد آب ساخته شده است که به طور مستقیم با پوست در تماس است. یک کانال گردش آب که از پلی اورتان ترموپلاستیک ساخته شده، به عنوان لایه هسته عمل می‌کند و یک لایه بیرونی عایق حرارتی نیز دارد. یک لوله کشسان، کانال‌ها را به یک مخزن کوچک آب در یک دستگاه قابل حمل متصل کرده که آب را گرم و سرد می‌کند.

با استفاده از یک برنامه تلفن همراه برای فعال سازی برنامه درمان با دما، آب گرم یا سرد از مخزن به داخل کانال‌های پارچه پمپ شده و سپس دوباره به مخزن بازگردانده می‌شود. هر چرخه شامل یک حالت سرد با دمای حدود ۵ درجه سانتیگراد به مدت یک دقیقه و یک حالت گرم با دمای ۴۰ درجه سانتیگراد به مدت دو دقیقه است. در حالت سرد، آب جاری گرما را از پوست و محیط اطراف جذب و در حالت گرم، گرما را منتشر می‌کند.

برخلاف درمان با غوطه وری در آب، که برای غوطه وری قسمت پایین بدن به دو حمام با حدود ۱۰۰ لیتر آب نیاز دارد، این دستگاه تنها به شش لیتر آب برای کارکرد نیاز دارد، بنابراین صرفه‌جویی بالقوه در مصرف آب قابل توجه است.

اندازه گیری‌های انتقال حرارت از یک نمونه اولیه دستگاه که روی ران پا پوشیده شده بود، بازدهی ۹۲ درصدی را در مقایسه با حمام غوطه وری در آب سرد نشان داد. در اینجا، الگوی شبکه یکنواخت کانال‌های سیال نقش کلیدی در عملکرد دستگاه ایفا می‌کند.

تائو و همکارانش این پارچه سیال را برای استفاده در سایر قسمت‌های بدن، مانند مچ پا و شانه، که ممکن است چالش برانگیز باشند، تطبیق داده‌اند. تماس نزدیک پارچه با پوست برای حفظ انتقال موثر گرما بسیار مهم است، و شکل‌های پیچیده‌تر این مفاصل ممکن است منجر به تماس ضعیف شود. آنها برای رفع این مشکل، طراحی پارچه را ارگونومیک‌تر کرده‌اند. 

تائو بیان کرد: «قصد داریم با ترکیب طراحی ارگونومیک و باند‌های کشسان، فشار تماس را افزایش داده و سطح تماس را بیشتر کنیم تا عملکرد بهتری در این نواحی پیچیده بدن تضمین شود.»

فراتر از ورزشکاران

محققان می‌گویند دستگاه آنها محدود به درمان با تضاد دما برای ورزشکاران و علاقه‌مندان به باشگاه نیست. این دستگاه به طور بالقوه می‌تواند در لباس‌های با دمای کنترل شده در محیط‌های با دمای شدید پوشیده می‌شوند، در توانبخشی و مراقبت‌های بهداشتی، یا برای ایجاد احساس گرم و سرد در بازی‌های واقعیت مجازی، ادغام شود.

با این حال، برای اینکه این دستگاه برای مصرف کنندگان در دسترس‌تر باشد، ابتدا باید هزینه آن کاهش یابد.

تائو با اشاره به اینکه پارچه سیال و اجزای اتصال آن بسیار مقرون به صرفه‌تر هستند گفت: «در حال حاضر، هزینه دستگاه تا حدی بالا است، که عمدتا به دلیل نمونه اولیه دستگاه کنترل است.»

وی افزود: «به طور فعال روی راهبرد‌هایی برای کاهش هزینه ها، به ویژه برای دستگاه کنترل، از طریق تولید در مقیاس بزرگ در آینده کار می‌کنیم. هدف ما این است که دستگاه را پس از آماده شدن برای تجاری سازی در دسترس مصرف کنندگان قرار دهیم.»