Polet - Gorazd Suhadolnik: Pod vodstvom ljubljanskega podjetja Biomed in v sodelovanju z raziskovalci z Inštituta Jožefa Štefana so slovenski smučarji v Mokrinah preizkušali rokavice za proizvajalca slovite membrane goreteks.
60 preiskovancev iz vse Slovenije, polovica žensk, polovica moških, je imela v drugi polovici januarja v Mokrinah zanimive smučarske počitnice. Vse, kar so naročniki od njih pričakovali, je bilo, da bodo ves dan smučali. Seveda varno in v okviru svojih zmožnosti. Na dan so tako presmučali od 50 do 100 kilometrov oziroma od 6000 do 8000 metrov nadmorske višine. Vsako jutro so si morali na prste nadeti tipala, nekateri med njimi so bili opremljeni tudi z napravami GPS in merilniki srčnega utripa. Preden so odšli smučat, so vsakemu smučarju natančno stehtali rokavice. Opoldne, ko so prišli na kosilo, so jih spet stehtali, tako kot eno uro pozneje, ko so se vrnili na smučišča. Popoldne, ko so se vrnili v hotel, so rokavice spet stehtali. V dveh tednih so tako zgolj z rokavicami opravili več kot 20.000 meritev.
Zahtevna organizacija
Vse to so delali po protokolu, določenem v korporaciji W. L. Gore, proizvajalki membrane goreteks. »Terenski projekt najbolj nazorno pokaže, kaj se dogaja v realnem okolju,« pravi dr. Daniela Zavec Pavlinić, vodja pri ljubljanskemu podjetju Biomed, ki je za korporacijo Gore opravljalo meritve oziroma poskus. V zadnjih treh letih so za njih izvedli že štiri laboratorijske in en terenski projekt. Zadnji je bil posvečen rokavicam, prej so preizkušali čevlje, čelade in cele oblačilne sisteme.
Mark Newton, strokovnjak za fiziologijo, ki v korporaciji vodi oddelek za udobje in gibanje, pravi, da se zelo redko lotijo tako velike terenske raziskave. »Tolikšno število preiskovancev uporabimo pri terenskih poskusih glede vzdržljivosti in obrabe naših izdelkov, vendar jih ne nadziramo tako kot pri testih z rokavicami v Mokrinah,« je dejal. »Kot vidite, je tako veliko raziskavo res težko koordinirati, vendar te podatke nujno potrebujemo, če želimo izboljšati življenje uporabnikov naših materialov. Predvsem pa nas zanimajo razlike med ženskami in moškimi v raziskavi.«
Rokavice na tehtnici
V dvojni slepi študiji preiskovanci in raziskovalci niso vedeli, kaj je v slojih rokavic, ki jih nosijo oziroma preizkušajo. V študiji so merili, koliko se preiskovancem pri vsakdanji enako intenzivni dejavnosti potijo roke (prsti in dlani), pa tudi, koliko vlage so vpile rokavice. S tehtanjem so določali količino vlage, ki jo je oddajala koža in se je skozi membrano vpijala v sloj rokavice.
Poleg razlik v potenju glede na spol so raziskovalci ugotavljali tudi razlike v količini vlage glede na različne tipe rokavic. Prvi sloj rokavic, ki zagotavlja toplotno izolacijo, je bil pri različnih rokavicah različno debel. Ta del rokavic so preizkusili tudi s toplotnim ponaredkom roke, ki so ga izdelali na Odseku za avtomatiko, biokibernetiko in robotiko Instituta Jožefa Stefana.
Anketa z dlančnikom
Testiranci so redno posredovali ocene svojega zaznavanja in počutja. Vodje skupin smučarjev so med smučanjem vsako uro anketirali vse »svoje« člane s tipskimi vprašanji o zaznavanju toplotnega udobja z vidika temperature in vlage pa tudi z vidika udobja njihovih oblačil. Ankete so delali na smučiščih kar z ipodom, v hotelu so po smučanju sinhronizirali odgovore z računalnikom, v dlančnik pa so se hkrati že shranila nova vprašanja za naslednji dan.
Rešitev za zajemanje podatkov, njihova sinhronizacija v računalniške razpredelnice in priprava podatkov za nadaljnjo obdelavo so delo Matjaža Likeba (podjetje Pilon). »Aplikacija za zajem podatkov omogoča učinkovito izvedbo ankete. Pridobljene podatke je preprosto shraniti in sinhronizirati z računalnikom, kjer so takoj na voljo v ustreznem programu. Ta aplikacija nam je zelo olajšala delo in jo želimo uporabiti tudi pri nadaljnjih raziskavah v laboratoriju,« pravi dr. Igor B. Mekjavič z Odseka za avtomatiko, biokibernetiko in robotiko Instituta Jožefa Stefana.
S sodelavci se je v Mokrinah prof. dr. Mekjavič ukvarjal predvsem z raziskovanjem prekrvitve v rokah in stopalih smučarjev. Z infrardečo kamero so jim pred začetkom smučanja in po smučanju merili toploto dlani in stopal ter ugotavljali, kako hitro se jim ohlajajo prsti na rokah in nogah.
Boj z zmrzlinskimi okvarami
Ista raziskovalna zasedba (iz podjetja Biomed in IJS) je lansko zimo v Planici preizkušala vrhunske alpinistične čevlje. Preiskovanci, tri skupine po osem moških, so v enakih oblačilih in čevljih simulirali visokogorsko odpravo: vsak dan so prehodili 12 kilometrov in premagali tisoč metrov višinske razlike. Ponoči so čevlji zmrzovali v nadzorovano hladnem prostoru, da so lahko raziskovalci ugotavljali stopnjo njihovega razvlaževanja. Preiskovanci so odgovarjali tudi na vprašanja o (ne)udobju oblačilne opreme, po opravljeni raziskavi, v kateri so ugotovili, da so se nekateri s pohodov vračali s hladnejšimi prsti na nogah, pa so v laboratoriju v Ljubljani preizkusili njihovo dovzetnost za zmrzlinske okvare.
V sodelovanju z dr. Jurijem Gorjancem, partnerji iz UKC Ljubljana in raziskovalci na Švedskem, ki na severu države po isti metodologiji merijo podatke o prekrvitvi prstov pri vojakih, poskušajo raziskovalci ugotoviti vzorec oziroma značilnosti predispozicije za zmrzlinske okvare. »Če bi lahko izluščili posebne podatke o osebah s predispozicijo za zmrzlinske okvare, bi lahko razvili diagnostični test oziroma metodo za preprečevanje teh okvar,« pravi profesor Mekjavič. Oseba bi lahko tako na primer pred odhodom v Himalajo s testom na kliniki ugotovila, ali je v rizični skupini oziroma s kakšno morebitno vadbo bi lahko zmanjšala tveganje za zmrzlinsko okvaro.
Mekjavičeva raziskovalna ekipa je nadaljevala raziskovanje zmrzlinskih okvar tudi med smučanjem v Mokrinah. »Redko se ponudi možnost za izvajanje terenske raziskave s tako veliko skupino, zato smo izrabili priložnost in poskušali ugotoviti, zakaj imajo nekateri hladnejše prste, ter določiti razlike med moškimi in ženskami, mlajšimi in starejšimi, pa tudi znotraj homogenih skupin. Ugotovili smo, da je imelo 20 odstotkov preiskovancev hladnejše prste. Povabili jih bomo v laboratorij v Ljubljani in tam z njimi delali še podrobnejše in natančnejše poskuse,« je povedal Mekjavič.
Manikin z »živimi« prsti
Miro Vrhovec, raziskovalni inženir z IJS, je v Mokrinah predstavil tudi izviren manikin roke, simulator, s katerim v določenem okolju merijo paroprepustnost in toplotno izolacijo rokavice. »V prejšnjih laboratorijskih raziskavah smo ugotovili že precejšnje »regionalne« razlike v potenju, na primer, da se nart na stopalu precej bolj poti kakor podplat. Ugotavljali smo tudi najvišjo stopnjo potenja na določenem delu telesa,« pojasnjuje profesor Mekjavič. Podatek, koliko toplote mora rokavica zadrževati in koliko znoja mora pustiti, da izpari iz notranjosti, je za proizvajalca rokavic zelo pomemben. Pri IJS so razvili tudi manikin roke, ki lahko celo premika oziroma krči prste. Naslednji korak bo torej biomehanika oprijema, ugotavljanje, kolikšna sila je potrebna za posamezna dejanja pri opravilih, pri katerih ljudje uporabljajo zaščitne rokavice na primer za držanje in delo z lopato, motorno žago, puško ali smučarsko palico. Mekjavič pravi, da je proces raziskave v Mokrinah pomemben prav zato, ker zdaj poznajo postopek, s katerim bodo lahko izmerili znojenje pri specifični dejavnosti oziroma določili, koliko ga bo treba realno simulirati pri delu z manikinom roke.
Ključna izbira partnerjev
V Goru sodelujejo pri fizioloških raziskavah s štirimi, petimi partnerji. »Igor Mekjavič, ki koordinara sodelovanje IJS in slovenskih industrijskih partnerjev z našim podjetjem (op. avtorja: W.L. Gore & Associates), je eden naših najboljših sodelavcev, « pravi Mark Newton. »V Mokrinah smo pri preiskovancih merili temperaturo kože, srčni utrip, opravljeno delo, toplotno zaznavanje … in vse to primerjali s stopnjo njihovega znojenja in kopico drugih fizioloških parametrov. Zelo malo drugih fizioloških laboratorijev je sposobnih opraviti takšno kompleksno raziskavo. Ko vložiš veliko denarja v eno samo študijo, si pač ne moreš privoščiti, da boš izbral napačne partnerje, mar ne?«
Piše: Gorazd Suhadolnik
Fotografije: Larsschneider.com