Novas ferramentas de pesquisa revelam a dinâmica por trás de suar muito

O calor excessivo nos Estados Unidos está fazendo deste verão uma estação de suor. A transpiração e sua evaporação são cruciais para nos manter frescos quando as coisas esquentam. Mas a nossa compreensão de como o suor evapora está limitada às fases abundantes do processo, quando os nossos corpos são revestidos por uma película pegajosa ou mesmo poças de transpiração. Relativamente pouco se sabe sobre a dinâmica por trás das fases iniciais da transpiração, quando pequenas gotículas são emitidas pelas glândulas sudoríparas individuais e depois evaporam rapidamente.

“Existem pesquisadores de engenharia mecânica em todo o mundo, inclusive eu, que se dedicam a compreender os diferentes parâmetros do comportamento das gotículas em quase todos os substratos industriais na produção de energia elétrica, processamento de alimentos, impressão a jato de tinta e muito mais”, diz Konrad Rykaczewski, professor associado. na Universidade Estadual do Arizona. “Então, fiquei surpreso ao ver que ninguém olhou atentamente para o suor na pele.”

Procurando preencher esta lacuna no conhecimento, Rykaczewski e seus colegas desenvolveram novas ferramentas de pesquisa – incluindo uma cápsula ventilada em forma de túnel de vento com uma janela infravermelha que permite imagens de vídeo de alta ampliação da formação e evaporação de gotículas de suor pulsantes na testa de seres humanos. em uma escala de até 20 mícrons, menor que a largura de um único fio de cabelo.

Os resultados do trabalho da equipe acabam de ser publicados como artigo na revista iCiência.

Os primeiros experimentos com o equipamento revelaram que o coeficiente de transferência de massa – uma medida de quanto a evaporação aumenta à medida que mais área da pele é coberta pelo suor – e, portanto, o poder de resfriamento da fase inicial ou gotículas de suor, pode ser três vezes maior que o da fase posterior. filme ou suor acumulado. Parece também que grande parte dessa eficácia evaporativa ocorre ao nível dos dutos sudoríparos individuais, próximos ou abaixo da camada externa da pele.

“Isto tem implicações muito interessantes para o design têxtil e vestuário para climas quentes”, diz Rykaczewski. “E enquanto enfrentamos um futuro de calor mais extremo, queremos todos os recursos possíveis para lidar com isso”.

Rykaczewski aprecia o trabalho dos parceiros desta equipe interdisciplinar, incluindo o professor Stavros Kavouras da Faculdade de Soluções de Saúde da ASU, o professor assistente Gokul Pathikonda e a professora associada Heather Emady das Escolas de Engenharia Ira A. Fulton da ASU, os pesquisadores de pós-doutorado Ankush Jaiswal, Kambiz Sadeghi e Ankit Joshi; bem como os estudantes de pós-graduação Cibin T. Jose, Ramesh Rajesh e Vinay Nanani.