Vi har alle vært der. Noen, som føler at romtemperaturen er litt for kald, bestemmer seg for å skru av klimaanlegget. Plutselig klager en annen i bygningen på at det er for varmt. UH oh!
Det var denne altfor vanlige vanskeligheten som spilte ut for et halvt år siden blant studenter i et MIT ingeniørlaboratorium som var grunnlaget for opprettelsen av en enhet kalt Wristify, et enkelt armbånd som er designet for å øyeblikkelig la brukeren føle seg kjøligere eller varmere av sender vekslende pulser av varmt eller kaldt til et lite hudområde rett under. Så kløktig som det høres ut, har forskerteamet, sammen med andre frivillige som har prøvd ut oppfinnelsen, bevitnet at oppfinnelsen faktisk fungerer, og kontinuerlig skaper en avkjølende eller varmende effekt som varer så lenge som åtte timer. Dommere fra MITs årlige materialvitenskapelige designkonkurranse, som også prøvde på enheten, tildelte nylig laget førsteplassen og en premie på 10.000 dollar.
Bygninger bruker akkurat nå utrolig mye energi bare i romoppvarming og kjøling. Alt sammen utgjør dette 16, 5 prosent av alt USAs primære energiforbruk. Vi ønsket å redusere dette tallet, samtidig som vi opprettholder individuell termisk komfort, sier samoppfinner Sam Shames, i pressemelding. "Vi fant den beste måten å gjøre det på, var lokal oppvarming og avkjøling av kroppsdeler."
Mens teknologien teamet har utviklet fremstår som ganske ny, er prinsippet bak det nokså godt dokumentert. Fysiologer har visst i noen tid nå at kroppen er avhengig av overflatehud på visse flekker i kroppen for å oppdage endringer i ytre temperaturer. Disse områdene, kalt pulspunkter, er der blodkarene er nærmest huden og signaliserer disse plutselige skiftene til hjernen. For eksempel er nakken et pulspunkt. Så er føttene dine. Og det er grunnen til at i det øyeblikket du dypper ned i et svømmebasseng, kan det føles iskaldt.
“Hud, spesielt visse deler, er ekstremt følsom for temperaturendringer. I stedet for å være konsekvent, kan lesingen være overaktiv til og med små endringer, sier medoppfinneren David Cohen-Tanugi. "Som ingeniør vil jeg si at det er et dårlig termometer."
Så på en måte er det forskerne kom frem til en måte å slags hacke kroppen på. I stedet for å sette isbiter eller rennende kaldt vann på håndleddet, som ofte antydet, satte teamet sine nysgjerrige tekniske tanker sammen for å utvikle et system som automatiserer kjøle- og oppvarmingseffekten gjennom et mønster av pulser som vil holde armbåndbrukeren komfortabel. Cohen-Tanugi sammenligner de bølgelignende utstrålingene fra varme og kalde pulser med å gå på stranden på en varm sommerdag og fange en kjølig bris, og akkurat når den behagelige følelsen begynner å avta og motta et annet beroligende vindpust.
"Det som virkelig er bra med det, " sier han, "er at hver gang enheten ble slått av og på, ble folk fortsatt overrasket hver gang."
Det krevde fiddling med 15 forskjellige prototyper, som for det meste bestod av deler kjøpt av Amazon, for til slutt å bosette seg på en versjon som ligner og føles som et klumpete utseende armbåndsur i metall. På innsiden har enheten en serie integrerte termometre, fininnstilt programvarekontroller og sensorer for å bestemme de optimale øyeblikkene, når noen føler seg litt for varme eller kalde, til å sende en puls eller stoppe. Foreløpig er det avhengig av et litiumpolymerbatteri, som varer åtte timer før det trengs å lade, for å drive en kobberlegeringsbasert kjøleribbe som kan produsere hudtemperaturendringer på opptil 0, 4 grader Celsius per sekund.
Å ha “pulser” skyte ut av armbåndsuret ditt kan høres irriterende ut for noen mennesker, men Cohen-Tanugi påpeker at termoelektrisk teknologi har blitt trygt brukt av forbrukerne i lang tid. Elektriske tepper produserer og stråler for eksempel varme ved en lignende prosess. Gruppen på MIT er ikke den første til å utvikle et sofistikert produkt som drar nytte av “pulspunkter” -prinsippet. Et sportsklærfirma, Mission Athletecare, selger håndklær, hettegensere og annet atletisk utstyr designet med spesielt stoff som kan dyppes i vann for å skape en "langvarig kjøleeffekt." Og for de som er opptatt av å lure kroppen på denne måten kan ha noen alvorlige helsemessige konsekvenser, sier Cohen-Tanugi at det fungerer bra, men ikke så bra (og har heller ikke potensiale til å gjøre ovner eller klimaanlegg foreldet som noen medier har rapportert).
"Det fungerer best i et moderat miljø, som i bygninger der temperaturen for noen ikke føler seg helt riktig, " sier han. "Men det vil definitivt ikke gjøre noe for deg når du er i Sahara-ørkenen og trenger vann eller når du er i Alaska om vinteren."
Til syvende og sist håper teamet å bruke prispengene til å markedsføre noe som kan bæres hele dagen og føles nøyaktig når du trenger å bli avkjølt eller varmet, samt gjøre at håndleddet ser bra ut. De er også åpne for ideen om å integrere teknologien i såkalte smartwatches, som kanskje er mest fornuftig siden denne siste rasen av mobile datamaskiner blir utropt som den neste store tingen. For nå, men Cohen-Tanugi har det bra med å ha muttere og bolter modell for å få ham gjennom dagen.
"Alle liker veldig godt blest du får fra kjøleeffekten, men personlig liker jeg det i oppvarmingsmodus, " legger han til. "Jeg er en av de menneskene som blir kald på hånden på kontoret."
