Che si tratti di sport, al lavoro o in soggiorno, a seconda dell'attività e dell'ambiente, il nostro abbigliamento deve soddisfare esigenze diverse. Gli scienziati dell'Empa hanno sviluppato un modello che prevede quanto bene un determinato capo ci terrà al caldo. Il fattore cruciale è il traferro tra il nostro corpo e lo strato più esterno degli indumenti.

In inverno, può sembrare soleggiato e caldo. Ma non appena siamo esposti al vento, iniziamo a congelare. Se il nostro abbigliamento non è adatto alle condizioni, ci sentiamo subito a disagio. Sviluppatori di abbigliamento, d'altra parte, desiderano adattare i propri prodotti il ​​più possibile alle esigenze dei propri clienti. Per vedere se le magliette, giacche o scarpe mantengono ciò che promettono, finora sono stati necessari test con prototipi. Gli scienziati dell'Empa hanno ora sviluppato un programma per computer che calcola quanto una persona si senta calda e accogliente quando indossa un capo di abbigliamento.

Il comfort termico di, dire, una giacca invernale non è determinata principalmente dal suo tessuto. "Molto più importanti sono gli strati d'aria tra il corpo e il tessuto, " spiega Agnes Psikuta, ricercatrice dell'Empa. "Gli intercapedini d'aria sono responsabili di oltre il 70 percento delle proprietà termiche di un capo". Questo perché l'aria è un ottimo isolante. Pertanto, gli indumenti isolano particolarmente bene quando c'è molta aria tra il corpo e lo strato più esterno degli indumenti. Se quest'aria sfugge, l'isolamento soffre e si comincia a gelare.

Copiato dall'industria della moda

Ad oggi, la maggior parte dei modelli scientifici per prevedere la perdita di calore si basa principalmente sulle proprietà del tessuto utilizzato per fabbricare un capo di abbigliamento. Tessuti, però, cadono in modo molto diverso quando un corpo si muove. Questo cambia anche gli strati d'aria isolanti; ma solo uno strato permanente può isolare bene. I ricercatori hanno, perciò, cercato soluzioni per calcolare la variazione dello spessore del traferro durante il movimento. "Abbiamo utilizzato come base programmi per computer sviluppati per l'industria della moda. Questi programmi simulano la situazione su una passerella. I designer possono creare un modello virtuale di un capo e vedere come i loro vestiti di nuova concezione stanno su una persona in movimento". Si è scoperto che questi programmi per computer possono prevedere con precisione come i vestiti si drappeggiano sul corpo.

Il software sviluppato da Agnes Psikuta e dal suo team combina diversi modelli matematici che interagiscono tra loro. Oltre agli strati d'aria, il programma prevede il comfort termico di chi lo indossa, nonché l'influenza della sudorazione o dei movimenti del corpo sul capo. Finalmente, un modello di taglio si trasforma in un capo di abbigliamento virtuale che può essere indossato da un avatar.

Il programma può anche aiutare, ad esempio, per sviluppare un outfit ottimale per la corsa in autunno. "Ancora prima che i tessuti o il design estetico siano stati determinati, il nostro software calcola che l'abbigliamento necessario dovrebbe adattarsi, " spiega Psikuta. E tutto questo non solo per le taglie standard. "Il nostro programma può modellare gli avatar in base a diversi tipi di corpo e dimensioni. Se, Per esempio, qualcosa deve essere sviluppato per particolarmente muscoloso, persone formose o snelle, possiamo adattare il programma di conseguenza".

Periodo di sviluppo ridotto del 90 percento

Alla fine, il programma aiuta a sostituire innumerevoli prototipi per lo sviluppo di nuovi capi di abbigliamento e attrezzature funzionali. Poiché ciò elimina anche la necessità di lunghe esecuzioni di test, il periodo di sviluppo è ridotto fino al 90%. "Quanto tempo possiamo effettivamente risparmiare dipende molto dal prodotto in questione e dalla sua complessità, " dice Psikuta. "Per esempio, l'abbigliamento protettivo per vigili del fuoco, in definitiva un equipaggiamento salvavita e per la salute, ha una struttura molto complessa, mentre una maglietta sportiva, d'altra parte, è un po' più facile."

Però, far funzionare il programma per computer è tutt'altro che banale. Per mettere in pratica i risultati della ricerca, Empa collabora con partner industriali che, Per esempio, produrre abbigliamento funzionale per gli sport invernali. "Escono con nuove idee, e li supportiamo con la nostra tecnologia e li aiutiamo a sviluppare il loro abbigliamento nel più breve tempo possibile, " dice Psikuta. Lei e il suo team presentano anche il software a conferenze scientifiche, per svilupparlo continuamente ulteriormente con i partner accademici e quindi renderlo accessibile al maggior numero possibile di utenti.