Wissenschaftler entwickeln Roboter, der wie ein Mensch schwitzt

May 12, 2023

ANDI hilft Forschern herauszufinden, wie sich extreme Temperaturen auf den menschlichen Körper auswirken – auf jeden Teil davon.

Von Andrew Paul | Veröffentlicht am 8. Juni 2023, 15:00 Uhr EDT

Forscher der Arizona State University beschäftigen einen atmenden, schwitzenden, humanoiden Roboter, um die Auswirkungen extremer Temperaturen auf den Körper zu untersuchen – darunter auch Po-Schweiß. Aber so unheimlich ANDI (und sein Hinterteil) auch aussehen mag, das Gerät könnte Experten dabei helfen, Produkte, Methoden und Behandlungen besser zu entwickeln, um die Sicherheit der Bevölkerung zu gewährleisten, während der Planet seine gefährlichen, durch den Klimawandel verursachten Erwärmungsmuster fortsetzt.

Abgesehen von solchen sichtbaren, manchmal sozial unangenehmen körperlichen Anzeichen von Hitzestress wissen Experten tatsächlich noch vieles über die biologischen Reaktionen des Menschen auf hohe Temperaturen nicht. Aber Forscher wie Jenni Vanos, außerordentliche Professorin an der School of Sustainability der ASU, können Testpersonen nicht einfach in gefährlich extreme Hitzeszenarien schicken und die schlimmen Auswirkungen beobachten. „Es gibt Situationen, von denen wir wissen, dass Menschen an Hitze sterben und wir immer noch nicht ganz verstehen, was passiert ist“, sagte Vanos kürzlich in einer Erklärung. „ANDI kann uns helfen, das herauszufinden.“

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Der ANDI der ASU wird durch einen Major Research Instrumentation Grant der National Science Foundation finanziert und von Thermetrics maßgeschneidert und ist einer von nur zwei, die derzeit in einer Forschungseinrichtung eingesetzt werden. Dank neuartiger interner Kühlkanäle ist es außerdem die erste Thermopuppe, die im Freien eingesetzt werden kann. Innerhalb dieses einzigartigen Systems zirkuliert kühles Wasser durch den „Körper“ von ANDI, um die Gesamttemperatur niedrig genug zu halten, um extremer Hitze standzuhalten, während Sensoren zahlreiche Variablen messen, die das menschliche Wärmeempfinden beeinflussen, wie etwa Sonnenhelligkeit und Luftkonvektion.

Diese Wahrnehmungen sind so unterschiedlich wie die Gesundheit und die Körpertypen der Menschen – etwas, dem ANDI problemlos gerecht werden kann. „Wir können unterschiedliche BMI-Modelle, unterschiedliche Altersmerkmale und unterschiedliche medizinische Bedingungen [eingeben]“, sagte Ankit Joshi, ein ASU-Forschungswissenschaftler und leitender Betreiber von ANDI. Als Beispiel nennt Joshi einen Diabetespatienten, der über andere thermische Regulierungsfähigkeiten verfügt als ein gesunder Mensch. „All diese Veränderungen können wir mit unseren maßgeschneiderten Modellen berücksichtigen.“

Der ANDI von ASU befindet sich im Allgemeinen im treffend benannten „Warm Room“, einer Kammer, die gebaut wurde, um Hitzeexpositionsszenarien zu simulieren, die in Regionen auf der ganzen Welt zu beobachten sind und Faktoren wie Wind, Sonneneinstrahlung und Temperaturen von bis zu 140 Grad Fahrenheit umfassen. Innerhalb des Warmraums kann ANDI die Mechanismen des menschlichen Schwitzens, wie z. B. sich ändernde Kern- und Hauttemperaturen, genau messen.

Außerhalb des Warmen Raums bekommt ANDI jedoch Berichten zufolge einen Wanderfreund. Im Laufe des Sommers wird das Forschungsteam die Puppe mit dem nicht-humanoiden MaRTy, dem biometeorologischen Wärmeroboter der ASU, koppeln. Beide Maschinen werden durch den (sehr heißen) Campus der ASU laufen, wobei MaRTy die Hitze misst, die auf einen Körper trifft, während ANDI aufzeichnen kann, wie ein Körper auf diese Temperaturen reagiert.

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Es gibt keine Patentlösung für die Anpassung an steigende Temperaturen, und die Forscher sind sich dessen durchaus bewusst. „Wir versuchen, dies von einem sehr ganzheitlichen Standpunkt aus anzugehen, aber es wird für nichts eine Wunderwaffe geben“, sagte Konrad Rykaczewski, außerordentlicher Professor an der School for Engineering of Matter, Transport and Energy der ASU und Hauptforscher der Studie . Zu diesen unterschiedlichen Optionen gehört die Entwicklung besser kühlender Kleidung oder sogar Exoskelett-Rucksäcke, die speziell zur Abkühlung ihrer Träger entwickelt wurden.

Andrew Paul ist Mitarbeiter bei Popular Science und berichtet über technische Neuigkeiten. Zuvor schrieb er regelmäßig Beiträge für The AV Club und Input und seine jüngsten Arbeiten wurden auch von Rolling Stone, Fangoria, GQ, Slate, NBC sowie McSweeney's Internet Tendency vorgestellt. Er lebt außerhalb von Indianapolis.