Startup ứng dụng công nghệ thiết kế quần áo làm mát, ứng phó với thời tiết ngày càng nóng

Mỗi buổi sáng, hàng nghìn công nhân xây dựng ở Qatar bắt đầu ngày mới bằng việc ngâm đồng phục trong nước. Nghi thức kéo dài hai phút mang một ý nghĩa quan trọng: công nhân phải làm việc vất vả bên ngoài trời – thường ở nhiệt độ mùa hè là khoảng 48 độ C – cách ngâm đồng phục có thể làm mát nhiệt độ da tới 8 độ C, trong tối đa bảy giờ.

Bộ đồng phục này do công ty khởi nghiệp Techniche UK của Anh sản xuất và đặt tên là bộ đồ StayQool. Lớp ngoài được làm bằng lưới thiết kế đặc biệt, cộng với lớp chống thấm bên trong, bộ quần áo hấp thụ và loại bỏ nhiệt thông qua quá trình bay hơi. Công nhân cũng có thể điều chỉnh bằng cách thêm hoặc tháo vòng cổ làm mát hoặc vòng bít cổ tay nếu cần.

Techniche không phải là công ty duy nhất nhìn thấy cơ hội trong lĩnh vực trang phục được thiết kế chống chọi với cái nóng. Năm 2023 có thể sẽ là năm nóng kỷ lục, một số công ty khởi nghiệp đang khám phá các công nghệ và chất liệu dệt mới để giúp mọi người luôn mát mẻ.

Ở Mỹ, công nghệ thiết bị đeo bắt chước điều hòa không khí đang được thương mại hóa, trong khi các nhà khoa học ở Trung Quốc đang nghiên cứu loại vải có độ phản chiếu cao. Dự báo sẽ còn có nhiều đợt nắng nóng hơn trong những năm tới, sản xuất quần áo làm mát trở thành mục tiêu tối thượng đối với ngành may mặc.

Sophie Bakalar, đối tác tại công ty liên doanh Collaborative Fund, chuyên đầu tư vào các công ty khởi nghiệp về may mặc thân thiện với khí hậu, cho biết: “Khi biến đổi khí hậu đẩy nhiệt độ đi theo hướng cực đoan, nhu cầu của người tiêu dùng về quần áo làm mát cũng tăng với tốc độ nhanh hơn”.

Nhiệt độ cực cao không chỉ gây bất tiện mà còn có hại cho sức khỏe con người và nền kinh tế. Căng thẳng do nhiệt đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ em và người già, đồng thời có thể làm trầm trọng thêm các tình trạng bệnh lý hiện có. Năng suất cũng bị ảnh hưởng.

Theo dữ liệu do The Lancet tổng hợp, vào năm 2021, việc tiếp xúc với nhiệt đã làm mất đi 470 triệu giờ lao động tiềm năng trên toàn cầu trong ngành nông nghiệp, xây dựng, sản xuất và dịch vụ. Tại Mỹ, Tổng thống Joe Biden cho biết các đợt nắng nóng khiến nước này thiệt hại 100 tỷ USD mỗi năm.

Nghiên cứu cho thấy các đợt nắng nóng có thể sẽ trở nên thường xuyên hơn trong những thập kỷ tới. Đối với những công ty như Techniche, đó là tiền đề để phát triển.

Ngày nay, công ty khởi nghiệp này bán áo vest, mũ, dây đeo cổ và các loại quần áo khác có tích hợp công nghệ làm mát cho các công ty và khách hàng cá nhân ở gần 30 quốc gia. Năm ngoái, công ty đạt doanh thu gần 7 triệu bảng Anh (8,8 triệu USD), so với 150.000 bảng Anh vào năm 2014, khi Techniche tung ra sản phẩm thương mại đầu tiên là mũ bóng chày làm mát.

Đồng sáng lập và giám đốc điều hành James Russell cho biết thị trường đang phát triển vượt bậc.

Công ty hiện đang phát triển áo làm mát được trang bị cảm biến thông minh có khả năng giám sát sinh trắc học của công nhân và dự đoán khi nào họ có nguy cơ bị stress nhiệt. Họ cũng đang nghiên cứu thiết bị có thể hấp thụ nhiệt bằng vật liệu chuyển pha, ban đầu được NASA phát triển để giúp các phi hành gia duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định trong không gian.

Tại văn phòng Techniche ở London, Renkun Chen, giáo sư của Đại học California ở San Diego, cũng đang giải quyết vấn đề tương tự. Chen đang tận dụng nền tảng kỹ thuật cơ khí của mình để thiết kế quần áo có điều hòa nhiệt độ.

Giống như các thiết bị điều hòa không khí thông thường giữ cho không gian mát mẻ bằng cách truyền nhiệt ra bên ngoài, Chen đã chế tạo các thiết bị nhiệt điện cỡ lòng bàn tay phản ứng với nhiệt độ ưa thích do người dùng đặt. Các thiết bị này được cấp nguồn bằng pin lithium-ion có thể sạc lại, đủ nhỏ và linh hoạt để có thể gắn vào quần áo. Chúng giúp giảm nhiệt độ da tối đa 10C.

Chen cho biết nhóm nghiên cứu của ông đã hợp tác với một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại California để thương mại hóa công nghệ này. Họ vẫn cần phát triển một dây chuyền sản xuất tự động có thể sản xuất các thiết bị nhiệt điện trên quy mô lớn, giúp giảm chi phí sản xuất từ vài nghìn USD cho một chiếc áo sơ mi xuống gần 200 USD.

Tại Trung Quốc, các nhà nghiên cứu từ Đại học Chiết Giang, Đại học Khoa học và Công nghệ Huazhong và một số viện nghiên cứu khác đang thực hiện một phương pháp khác: quần áo phản xạ nhiệt mặt trời. Theo một nghiên cứu năm 2021 được công bố trên Science, các nhà khoa học đã điều khiển cấu trúc của polyester bằng vật liệu nano và kỹ thuật dệt được thiết kế lại, tạo ra vật liệu phản chiếu khoảng 90% tia nắng mặt trời. Một chiếc áo cotton trắng thông thường phản chiếu khoảng 60% ánh sáng mặt trời.

Chất liệu polyester phản quang cũng tỏa ra nhiều năng lượng hồng ngoại hơn các loại vải thông thường, giúp làm giảm nhiệt độ cơ thể. Theo nghiên cứu, vật liệu này có thể mát hơn tới 5 độ C so với nhiệt độ không khí xung quanh vào giữa trưa và mát hơn tới 10 độ C vào ban đêm. Mặc dù sản phẩm của họ vẫn chưa được thương mại hóa nhưng các tác giả của nghiên cứu lưu ý rằng polyester của họ “dễ dàng tương thích” với việc may quần áo.

Mùa hè nóng nực đã thúc đẩy sự đổi mới trên nhiều loại sản phẩm tiêu dùng và thiết bị đeo. Công ty Kuchofuku có trụ sở tại Tokyo đã phát triển một chiếc xe đẩy em bé có trang bị quạt, trong khi một nhà sản xuất khác của Nhật Bản, A-Mec Co., sản xuất áo làm mát cho chó.

Bakalar tại Collaborative Fund cho biết, ngay cả với nhiều cách tiếp cận khác nhau, hầu hết các giải pháp làm mát này đều gặp phải những hạn chế tương tự.

Vấn đề lớn nhất trong số đó là giá cả, sẽ phải giảm xuống để thiết bị làm mát công nghệ cao trở nên dễ tiếp cận và hấp dẫn. Ngay cả với chi phí sản xuất 200 USD/chiếc áo sơ mi, quần áo điều hòa của Chen vẫn cực kỳ đắt đỏ đối với hầu hết mọi người. Russell cho biết bộ quần áo làm mát của Techniche có giá tương đương với các loại quần áo bảo hộ lao động tầm trung mà công nhân xây dựng ở Mỹ và Châu Âu mặc, nhưng đắt gấp bốn lần so với quần áo bảo hộ lao động tương tự ở các nước đang phát triển.

Một số quần áo làm mát đi kèm với sự đánh đổi khác. Để hoạt động trong 8 giờ, thiết bị AC của Chen được gắn khoảng 1,5 kg (3,3 pound) linh kiện điện tử. Áo làm mát của Techniche nặng hơn 20% so với tùy chọn thông thường. Ngoài ra, kiểu dáng áo cũng khá hạn chế.

Theo thời gian, các doanh nhân như Russell mong đợi việc sử dụng quần áo làm mát sẽ lan rộng từ những người lao động ngoài trời đến hầu hết mọi người.

Ông nói: “Sẽ đến lúc mọi người phải mặc quần áo làm mát có gắn cảm biến chỉ để đi bộ qua đường. Không phải ngay ngày mai, không phải ngày hôm sau. Nhưng đó là điều hoàn toàn không thể tránh khỏi”.