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Desarrollos de la Universidad RMIT basados en ingeniería centrada en el humano

Materiales funcionales y EPI inteligentes para bomberos y equipos de rescate

José Ignacio Argote Vea-Murguía, Ingeniero Consultor07/01/2021
Investigadores del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) de Australia, están desarrollando prendas y materiales inteligentes en la lucha contra el fuego. La Escuela de Ingeniería de RMIT junto al Grupo de Investigación en Automatización Inteligente de esta universidad, trabajan en la integración de prendas inteligentes con Inteligencia Artificial desarrollando algoritmos de aprendizaje Machine Learning capaces de aprender situaciones de extinción de incendios.
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Los grandes incendios forestales son endémicos en Australia. En el pasado verano arrasaron12 millones de hectáreas destruyendo el 21 por ciento de sus bosques, quemaron 6.000 edificios y murieron 1.000 millones de animales. Fuente: NASA y Queensland Fire and Emergency Services.

Materiales funcionales y prendas inteligentes contra el fuego

A través ingeniería centrada en el humano, los investigadores de la Universidad RMIT están desarrollando materiales funcionales y prendas inteligentes para mejorar el equipo de protección personal usado por los bomberos y equipos de rescate, analizando los atributos humanos de los usuarios (la ergonomía, la biomecánica y la fisiología térmica) para desarrollar materiales que alivien las demandas físicas en la extinción de incendios, que a menudo se ve sobrepasada por equipos de protección pesados y voluminosos.
En la Norma UNE-EN ISO 9241-210:2010 (Ratificada) Ergonomía de la interacción hombre-sistema - Parte 210: Diseño centrado en el operador humano para los sistemas interactivos recoge que: “El Diseño Centrado en el Humano es un enfoque en diseño de sistemas interactivos, que tiene como objetivo hacer los sistemas usables y útiles, al enfocarse en los usuarios, sus necesidades y requerimientos, a la vez que se aplican técnicas de ergonomía, y conocimientos de usabilidad. Este enfoque promueve la efectividad y eficiencia, mejora el bienestar humano, la satisfacción del usuario, la accesibilidad y la sostenibilidad; y contrarresta los posibles efectos adversos del uso en la salud, la seguridad y el desempeño”.
Los trabajos de investigación según Olga Troynikov, profesora de Escuela de Ingeniería de RMIT, apuntan en este sentido: “Diseñamos materiales y sistemas de prendas de vestir que no sólo protegen y reducen eficazmente la carga de usar equipo de protección, sino que también equipan el cuerpo para llevar a cabo tareas agotadoras en entornos extremos”. También son de gran interés los estudios de escaneo corporal 3D del uso en de EPI en incendios por mujeres buscando maximizar la comodidad y la capacidad protectora de las nuevas prendas y materiales de acuerdo con el marco físico del usuario final. Utilizando el escaneo corporal 3D se ha comprobado que el aire atrapado debajo de una chaqueta con el diseño y talla difiere en volumen de acuerdo con la morfología del usuario y que el volumen de aire atrapado puede afectar la resistencia térmica y de vapor del material y el impacto tanto en la comodidad fisiológica del bombero como en la eficacia de la ropa protectora.
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Evaluación del ajuste de chaqueta de protección en relación con la carga de calor, los puntos calientes y confort ergonómico. Fuente: Olga Troynikov.

La próxima generación de ropa de protección inteligente

Respaldada por la ingeniería de materiales, la investigación de la Escuela de Ingeniería de RMIT1 se centra en las tareas del usuario final, los entornos difíciles en los que trabajan y las tensiones físicas que experimentan. El proceso de diseño es crear nuevos materiales funcionales para luego integrarlos con tecnologías wareable y con la internet de las cosas. En los nuevos desarrollos mediante el uso de sensores integrados en las prendas de protección mediante la conexión en la Nube a Big Data, es posible monitorizar los niveles de agotamiento de un bombero o detectar los peligros inminentes del entorno contra incendios, y tomar las medidas adecuadas.

Para ello cuentan con el apoyo del Grupo de Investigación en Automatización Inteligente de la Universidad RMIT, cuyas principales áreas de investigación son la visión computarizada, la fusión de información estadística, la robótica, el aprendizaje automático y los sistemas autónomos. Ehsan Asadi profesor de Escuela de Ingeniería de la RMIT y miembro del Grupo, señala el refuerzo que supone para los ingenieros combinar esta experiencia interdisciplinaria, para incorporar capacidades de monitorización en las prendas de protección fusionando biodatos y datos ambientales

Trabajando junto con el Grupo de Investigación de Automatización Inteligente, los ingenieros unen las prendas inteligentes con la Inteligencia Artificial para crear nuevas posibilidades de desarrollar algoritmos de Aprendizaje Automático capaces de aprender situaciones de lucha contra el fuego.

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FireLens es una plataforma en la nube desarrollada por la Universidad RMIT y las autoridades de incendios de Victoria para la planificación, ejecución e información en las tareas de extinción de incendios. Fuente: RMIT University.