Figura 1. Misurazione dello stato termico umano attraverso la durezza della pelle. Credito:The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)
A parità di temperatura e umidità, lo stato termico umano può variare a causa della costituzione corporea individuale e dell'ambiente climatico. Un team di ricerca KAIST ha precedentemente sviluppato un sensore della frequenza del sudore indossabile per il monitoraggio del comfort termico umano. Promuovendo lo sviluppo, questa volta hanno proposto la durezza della pelle come ulteriore, segno fisiologico indipendente per stimare lo stato termico umano in modo più accurato. Questo nuovo approccio può essere applicato allo sviluppo di sistemi che incorporano l'interazione uomo-macchina, che richiede informazioni accurate sullo stato termico umano.
Il professor Young-Ho Cho e il suo team del Dipartimento di ingegneria biologica e cerebrale avevano precedentemente studiato la temperatura della pelle e il tasso di sudorazione per determinare il comfort termico umano, e ha sviluppato un sensore di frequenza del sudore tipo orologio che rileva in modo accurato e costante il comfort termico lo scorso febbraio (titolo:Sensori di frequenza del sudore indossabili per il monitoraggio del comfort termico umano).
Però, la temperatura della pelle e il tasso di sudorazione non sono ancora sufficienti per stimare l'esatto comfort termico umano. Quindi, è necessario un indicatore aggiuntivo per migliorare l'accuratezza e l'affidabilità della stima e la durezza della pelle selezionata dal team. Quando le persone sentono caldo o freddo, i muscoli erettori del pelo collegati ai follicoli piliferi si contraggono ed espandono, e la durezza della pelle deriva da questa contrazione e rilassamento dei muscoli. Sulla base del fenomeno del cambiamento della durezza della pelle, il team ha proposto la durezza della pelle come nuovo indicatore per misurare la sensazione termica umana.
Con questo nuovo modello di stima che utilizza tre segni fisiologici per stimare lo stato termico umano, il team ha condotto esperimenti sull'uomo e ha verificato che la durezza della pelle è efficace e indipendente dai due segni fisiologici convenzionali. L'aggiunta della durezza della pelle al modello convenzionale può ridurre gli errori del 23,5%, che rende la sua stima più attendibile.
Figura 2. Lo strumento utilizzato per misurare lo stato termico umano attraverso la durezza della pelle. Credito:The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)
Il team svilupperà un sensore che rileva la durezza della pelle e lo applica ai sistemi di condizionamento e riscaldamento cognitivi che interagiscono meglio con gli esseri umani rispetto ai sistemi esistenti.
Il professor Cho ha detto, "Introducendo questo nuovo indicatore, durezza della pelle, eleva l'affidabilità della misurazione del comfort termico umano indipendentemente dalla costituzione corporea individuale e dall'ambiente climatico. Sulla base di questo metodo, possiamo sviluppare un sistema di climatizzazione e riscaldamento personalizzato che consentirà l'interazione affettiva tra uomo e macchina condividendo condizioni di salute fisica e mentale ed emozioni."
