Giubbotto di raffreddamento rivoluzionario per i vigili del fuoco: 50% di riduzione dello stress da calore in soccorsi estremi

Tra infiti inimensionati, i pompieri vestiti con ingranaggi protettivi pesanti spingono in avanti mentre la temperatura corporea centrale può aumentare di oltre 2 ° C in soli 15 minuti. Il microambiente all'interno delle loro tute può superare gli 80 ° C, esponendoli a stress da calore potenzialmente fatale. Quando la temperatura centrale supera i 40 ° C, le cellule umane iniziano a morire, portando a insufficienza a cascata degli organi.

Durante le operazioni antincendio, tre fonti di calore hanno contemporaneamente aggredito i vigili del fuoco "corpi: calore radiante da fiamme esterne, calore accumulato all'interno degli ingranaggi protettivi e calore metabolico generato da intenso sforzo fisico. La ricerca mostra che i pompieri che indossano completi complessi protettivi possono superare la soglia di temperatura critica di 38,5 ° C in quanto solo 18 minuti.

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I pericoli fisiologici del progresso dello stress da calore nelle fasi:
Stage compensativo (Core Temp: 37–38,5 ° C):
La sudorazione abbondante provoca disidratazione ad una velocità di 1-1,5 litri all'ora. La frequenza cardiaca salta a 160-180 battiti al minuto, equivalente al livello di sforzo dei corridori della maratona alle prestazioni di punta.

Stage di esaurimento (Core Temp: 38,5–40 ° C):
La sudorazione diminuisce o cessa del tutto. La pelle diventa calda e asciutta. Si inserisce il disorientamento. Il rischio di colpo di calore triplica in questa fase.

Collapse Stage (Core Temp: >40°C):
Si verifica insufficienza multipla di organi. I tassi di mortalità raggiungono l'80%. La metà dei sopravvissuti subisce un danno cerebrale permanente.

Uno studio del 2024 dell'Università di León ha rivelato limiti nelle attuali tecnologie di raffreddamento. Anche quando si indossano giubbotti di raffreddamento in ambienti simulati di 30 ° C, i vigili del fuoco hanno mostrato significative risposte allo stress da calore dopo 75 minuti di lavoro, sottolineando la necessità di un miglioramento continuo.

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Tecnologie di raffreddamento nella pratica:
Giubbotti di materiale di cambio di fase (PCM): ampiamente adottato dai vigili del fuoco locali a causa della mancanza di requisiti di energia esterna, a basso costo e semplicità. Il giubbotto Coolover-X PCM basato su bio della società olandese Inuteq esemplifica questa categoria. Il suo design a quattro componenti (gilet, pacchetti di archiviazione energetica, borse isolanti e pannelli isolanti) presenta un "sistema di isolamento doppio" che mantiene una temperatura di contatto della pelle intorno ai 18 ° C, impedendo al disagio di raffreddamento eccessivo indipendentemente dalle differenze individuali.

Utilizzo: i pompieri congelano i pacchetti di archiviazione energetica per oltre 5 ore prima della distribuzione. I pacchi congelati vengono inseriti in sacchetti isolanti in schiuma bianca, quindi posizionati in tasche di gilet accanto a pannelli isolanti di spugne nere posizionati contro il corpo. Questi giubbotti a due pezzi utilizzano dispositivi di fissaggio a gancio e presentano tasche anteriori/posteriori per elementi di raffreddamento. Forniscono fino a 4 ore di raffreddamento in ambienti di 40 ° C. Il liquido di raffreddamento a base di idrogel può essere rifroeti di migliaia di volte, con una durata superiore a 2 anni.

Indumenti raffreddati a liquido: Matektechnology (Shenzhen) Company Limited ha sviluppato un gilet di sistema di raffreddamento a liquido integrato, ispirato alla tecnologia di spaziale. Questa innovazione funziona come un "sistema di aria condizionata automatica" all'interno della tuta antincendio. La tuta monopezzo, realizzata con materiali retardanti di fiamma, impermeabili, resistenti chimiche e resistenti al fuoco flash, incorpora un sistema di micro-circolazione dell'acqua. I test hanno mostrato che i soggetti sono rimasti comodi dopo 30 minuti in una camera di 80 ° C. Questo sistema elimina la necessità di sostituzione manuale del pacchetto di ghiaccio.

Ricerca di ottimizzazione: i ricercatori dell'Università politecnica di Tianjin hanno ottimizzato il layout del tubo di raffreddamento a liquido. In 40 ° C simulato, le condizioni di umidità del 50%, il tubo trasversale si è rivelato più efficiente del longitudinale: la temperatura della pelle di manikin era inferiore di 0,58 ° C e la differenza di temperatura dell'acqua di ingresso era ridotta di 3,8 ° C. I giubbotti con tubi trasversali hanno mantenuto i vigili del fuoco "Temperatura media della pelle all'interno della zona di comfort per oltre 60 minuti, estendendo un tempo operativo efficace di almeno 20 minuti rispetto agli ingranaggi standard.

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Criteri di selezione dei tasti per giubbotti di raffreddamento antincendio:
Resistenza alla fiamma: deve essere realizzato con tessuti certificati a fiamma che si impegnano all'esposizione ma auto-estinzione quando rimossi, soddisfando gli standard di sicurezza antincendio.

Design ergonomico: priorità ai giubbotti con zone di raffreddamento anteriori separate (in genere 2 pacchetti) e posteriore (in genere 2 pacchetti). Questo libera spazio per il trasporto di SCBA e altre attrezzature essenziali.
Prestazioni di raffreddamento: i giubbotti di alta qualità dovrebbero mantenere temperature di contatto della pelle tra 12,8 ° C e 20 ° C per 4-7 ore in ambienti a 40 ° C.

Gestione del peso: il peso totale dovrebbe essere inferiore a 1,5 kg per ridurre al minimo l'onere aggiunto.

Conclusione:
Quando i vigili del fuoco si impegnano a dovere e ad accusare le fiamme, la loro sicurezza si basa non solo per coraggio e abilità, ma anche sui progressi scientifici a sostegno. Dai tessuti a fiamma retardante ai gel di cambiamento di fase e dai semplici pacchetti di raffreddamento al controllo intelligente della temperatura, l'evoluzione dei giubbotti di raffreddamento è una testimonianza di come la tecnologia salvaguarda la vita di fronte a un pericolo estremo.