到了冬天,取暖是大家都會關注的問題。但是什麼樣的溫度、濕度和風速對人體最健康,同時又能達到節能低碳的效果呢?這個問題還得通過科學研究來解答。
在由國家技術轉移東部中心、復旦大學等機構共建的上海首個熱體感實驗室,通過可穿戴式人體健康參數傳感器,科學家們可以進行環境對人體健康的研究。他們有了怎樣的新發現?這些發現會給未來人們的取暖或製冷方式帶來哪些新花樣?
在位於上海的國家技術轉移東部中心熱體感實驗室內,加濕器、除濕器、空調、地暖等調節著整個房間的溫濕度。除了這些常規設備外,實驗室裏最引人注目的裝備是一套科技感滿滿的穿戴設備。復旦大學環境科學系博士劉柏梁拿起一個黑色的佈滿電線的尼龍帽給記者戴上,電腦上瞬間出現了記者的腦電波和跳動的數據。
劉柏梁:它是一個濕電極的腦電帽,每一個點位都是用生理鹽水浸泡過的。現在電腦上展示的就是腦電的腦地形圖的情況,它不同的顏色變化就説明:您比如在顳葉它的腦區的它的一個頻率的變化,目前可以看出來就是在這個環境下大腦的思維是比較活躍的,能夠對人的創造性和思維活躍性産生一定影響。另一方面通過對肌電和皮電的一個數據也能看出來,目前這個環境對人體的呼吸的平穩狀態也是有益的,肌肉屬於比較鬆弛的狀態。説明在這個環境下,我們對人體的整體舒適性還是有好處的。
復旦大學環境科學系青年研究員王麗娜告訴記者,他們設置不同的溫度、濕度和風速的參數,通過大量實驗來觀察志願者的身體參數變化。
王麗娜:我們還會做一些行為學的實驗,比如説我們會讓他們搭樂高,這是對他們創造力的一個判斷,還有閱讀,是對他們閱讀準確率的判斷。還有調查問卷,這個調查問卷是志願者的一個主觀(判斷),就是説他們認為這個環境是不是他們認為舒適的,這是他們自己主觀的判斷,我們也會通過我們客觀的這些實驗數據來進行一個最終的綜合性的判斷。
在實驗室中,研究人員將在空氣溫度、濕度、風速等多個維度進行調查,研究人體對這些環境下的各類反應參數。這究竟是為了什麼呢?王麗娜為我們揭開了謎底。
王麗娜:未來室內居家設備,包括空調,可能都是定制化或個性化的,我們通過大量志願者參加實驗獲得了海量的數據。現在我們利用人工智慧技術深度解析這些生理數據,最終目的不僅是獲得結果,而是得到科研證據,為企業産品提供指導。比如對溫度、濕度等多個參數的研究,我們發現即使在溫度和濕度相同的情況下,風的感覺不一樣,也會對志願者的生理參數有顯著影響。
科研人員在實驗中發現不同的人群對溫度、濕度、風速的感知和需求是不一樣的,在某個特定的溫度下,人的創造力將發揮最大效用。另外,王麗娜強調,夏天睡覺時並不是空調溫度越低越好。
王麗娜:夏天睡覺時溫度高一些比如27攝氏度對人的深度睡眠更有利。所以,我們通過研究告訴大家,不用把溫度調得那麼低,一方面對健康有好處,另一方面也起到節能作用。
時值冬季,很多人討論室內溫度多少合適、睡覺時腳應該在被子裏還是被子外等問題。熱體感實驗室的科研人員研究發現:冬天開地暖或者空調不是溫度越高越好。
實驗認為,通過空氣環境調控可以影響人體健康。這些研究結論為居家環境的個性化定制提供了科學依據,同時也為節能提供了新思路。國家技術轉移東部中心執行總裁鄒叔君指出,科研人員的這些最新發現將進行成果轉化,引導室內居家設備走向定制化和個性化。
鄒叔君:熱感實驗室是一個供需匹配的結果,大企業提出技術需求,通過我們的平臺讓需求和高校成果進行匹配。實驗室是成果轉化的物理呈現,我們希望讓大家看到可呈現、可體驗、可感官的方式。
某空調廠商技術開發研究院課長蔡詩介紹,拿到科研人員科學驗證後的結果,他們將開發出更匹配人體健康需求的新一代取暖或製冷産品,滿足人類更精細化需求的同時,實現節能減排的效果。
蔡詩:我們希望更科學地為用戶提供空氣解決方案,所以與高校合作,通過合作項目深入研究不同空氣參數對人的健康舒適影響,將研究成果應用於下一代産品,更新迭代原有技術,為用戶提供差異化的環境。
而熱體感實驗室只是國家技術轉移東部中心的其中一個項目,鄒叔君透露,關於綠色低碳,中心還將有更多的項目入駐。
鄒叔君:我們基本上一年做一次評審,驗證成功的項目會出站,同時向社會邀請新的需要驗證的項目加入,有一個不斷的“入站-服務轉化-出站”的流程。