Dans le sud-ouest des États-Unis, des chercheurs se consacrent à un projet visant à étudier les effets d’un coup de chaleur sur le corps humain et à trouver des moyens de prévention face au réchauffement climatique. Pour cela, ils ont développé un robot spécialement conçu pour simuler les réactions du corps humain en situation de coup de chaleur. Ce robot est capable de respirer, de frissonner et même de transpirer, ce qui permet aux chercheurs d’approfondir leur compréhension des mécanismes physiologiques liés à cette condition critique et d’explorer des solutions pour prévenir ses conséquences néfastes.
Andi : un mécanisme de refroidissement unique en son genre
Même confronté aux conditions climatiques extrêmes de Phoenix, où la température atteint 47°C, Andi, un humanoïde spécialement conçu, fait preuve d’une endurance remarquable. Ce robot unique en son genre est régulièrement promené sur le campus de l’université d’État de l’Arizona, suscitant l’enthousiasme des scientifiques. Son objectif est de servir de mannequin thermique novateur, permettant ainsi aux chercheurs de mesurer avec précision la quantité de chaleur qu’il reçoit de son environnement extérieur.
Derrière son apparence simple de mannequin de crash-test, Andi cache une technologie avancée. Un réseau de capteurs connectés sous sa surface en fibre de carbone époxy évalue la chaleur qui pénètre dans son corps. Cette innovation permet aux chercheurs d’obtenir des données réalistes sur la réaction du corps humain face à des conditions climatiques extrêmes. Ses applications pourraient être importantes dans divers domaines, notamment la médecine et l’industrie.
Andi est équipé d’un système de refroidissement interne ainsi que de pores lui permettant de respirer et de transpirer. Ce dispositif est géré par 35 zones thermiques indépendantes, ce qui lui permet de répartir la transpiration de manière similaire à celle des êtres humains. Il se trouve que le robot transpire davantage au niveau du dos que des avant-bras, reproduisant ainsi des réactions similaires à celles des humains.
Jusqu’à présent, seulement une dizaine de mannequins de ce type existaient, mais aucun n’était conçu pour une utilisation en extérieur. Ils étaient principalement utilisés par des équipementiers sportifs pour tester leurs vêtements techniques dans des chambres thermiques. Grâce à sa capacité à tester les réactions du corps humain dans des conditions climatiques extrêmes en extérieur, Andi représente donc une avancée significative dans la recherche scientifique et pourrait être extrêmement utile pour diverses applications, telles que le développement de vêtements adaptés à des environnements hostiles ou la compréhension des effets de la chaleur sur le corps humain.
Mieux cerner l’hyperthermie
Grâce à Andi, les chercheurs peuvent désormais approfondir leur compréhension de l’hyperthermie, un problème de santé croissant au XXIe siècle en raison du réchauffement climatique, qui met en danger un nombre croissant de personnes à travers le monde.
Auparavant, étudier l’augmentation de la température corporelle chez une personne en situation de coup de chaleur présentait des problèmes éthiques, car cela mettait la personne en danger. Cependant, avec Andi, cette étude est maintenant réalisable dans des conditions réelles et sécurisées.
Andi est accompagné de Marty, une station météorologique mobile qui mesure différents paramètres, dont la chaleur réfléchie par les bâtiments environnants. Ensemble, ils ont été déployés pour la première fois en extérieur pendant une période de canicule historique à Phoenix, en Arizona. La ville traverse actuellement sa plus longue vague de chaleur jamais enregistrée, avec des températures dépassant les 43°C pendant 22 jours consécutifs. Cette expérience permettra aux chercheurs de mieux appréhender les effets de la chaleur extrême sur le corps humain et de tirer des enseignements précieux pour la santé publique face aux défis du réchauffement climatique.
Phoenix, en tant que ville du sud-ouest américain, est considérée comme un laboratoire idéal pour se préparer aux conditions climatiques futures. Le professeur Konrad Rykaczewski souligne que si Paris devait ressembler à Phoenix dans le futur, cela fournirait de précieuses informations sur la conception des bâtiments, les ajustements nécessaires et les adaptations comportementales face à des températures extrêmes.
Andi, l’humanoïde robot équipé de capteurs thermiques, est reprogrammable à l’infini. Cette caractéristique permet aux chercheurs de créer des jumeaux numériques du mannequin, afin d’étudier différents segments de la population. Ils peuvent ainsi simuler les mécanismes de thermorégulation spécifiques à chaque groupe, comme les jeunes, les sportifs, les personnes obèses ou celles ayant des problèmes de santé fragiles. Par exemple, le vieillissement affecte la capacité de transpiration.
Grâce à ces avancées technologiques, les chercheurs peuvent mieux comprendre les réponses du corps humain aux conditions climatiques extrêmes et développer des solutions pour faire face au réchauffement climatique et à ses conséquences sur la santé publique.
Protection à destination des individus vulnérables
Contrairement à la plupart des êtres humains, Andi possède la particularité de pouvoir survivre sans transpirer, ce qui en fait un atout lors d’expériences où la sudation n’est pas un facteur clé. Les chercheurs vont donc tester son profil tout-terrain dans différentes situations, telles que faire face à un vent chaud ou à une chaleur humide, afin de mieux comprendre comment adapter les vêtements en fonction des conditions climatiques.
Ces recherches seront extrêmement précieuses pour concevoir des vêtements adaptés aux conditions chaudes, repenser l’urbanisme des villes pour mieux faire face aux vagues de chaleur, et protéger les populations les plus vulnérables. À Phoenix, où des « points fraîcheur » sont ouverts chaque été pour aider les sans-abri, les conclusions de ces études pourraient également guider les actions des travailleurs sociaux.
Mme Vanos se montre enthousiaste quant à l’utilisation potentielle d’Andi pour déterminer la durée nécessaire à une personne pour que sa température revienne à un niveau sûr après une exposition à la chaleur.
L’équipe de chercheurs ambitionne également de développer des capteurs abordables à utiliser sur les chantiers, afin d’ajuster les horaires de travail en fonction de la chaleur réellement ressentie sur place et de la santé des ouvriers. Actuellement, ces horaires sont souvent basés uniquement sur les prévisions météorologiques générales, ce que M. Rykaczewski déplore.
Cela permettrait de passer à une approche plus sécurisée, plutôt que de s’en remettre à des recommandations uniformes par ville, État ou pays, conclut le chercheur.
