Un modelo de inteligencia artificial predice el confort térmico en calzado en función del aislamiento térmico y resistencia al vapor de agua del calzado

El confort térmico en calzado es un aspecto de creciente interés. Sin embargo, estamos ante una propiedad compleja de evaluar, ya que no depende únicamente de las características de los materiales que constituyen el calzado. Por ello, Inescop, en el marco del proyecto Thermodelshoe II, financiado por el Ivace y los Fondos Feder, investiga un algoritmo capaz de predecir el confort térmico en calzado en base a las propiedades térmicas de los materiales, el calzado y la experiencia del usuario.

De hecho, existe una gran oferta de productos que aseguran mejorar el confort térmico. Sin embargo, a pesar de la aparición creciente de este tipo de productos, no existen métodos estandarizados de ensayo donde se recojan los requisitos básicos que debe cumplir un tipo de calzado para poder aportar confort térmico al usuario.

Además, al tratarse de una característica inherente a la percepción subjetiva del usuario, es difícil de cuantificar y de trasladar a parámetros físicos. Por tanto, falta establecer una relación clara entre los resultados de los ensayos realizados sobre los materiales y el calzado y las prestaciones reales de estos, porque ¿qué relación existe entre la permeabilidad al vapor de agua del calzado y el confort térmico final que experimenta el usuario?

Para ello se realiza una evaluación tanto de las propiedades térmicas de los materiales que conforman el calzado, como del calzado mediante ensayos con equipos, y un estudio de la interacción del calzado con el usuario a través de pruebas de uso en diferentes ambientes climáticos.

Para la evaluación de las propiedades de los materiales se cuantifica, mediante el equipo ‘Sweating guarded hot plate’, más conocido como ’skin model’, la resistencia térmica (Rct), la resistencia al vapor de agua (Ret) y el índice de permeabilidad al vapor de agua (Imt) o nivel de confort térmico, a unas condiciones climáticas fijas y controladas.

En el caso del calzado completo se cuantifican los mismos parámetros, pero para ello se emplea un maniquí de pie térmico, el cual está dividido en varias zonas calefactadas y sensorizadas, a fin de simular el calor metabólico humano, contando además con una red de poros que representa el sistema de sudoración del pie.

Finalmente, mediante técnicas de inteligencia artificial se extraerán los patrones recurrentes de confort de los datos para correlacionar los resultados que se obtienen en los ensayos con equipos, con el confort térmico experimentado por el usuario en función del uso que se le dé al calzado y nivel de actividad y obtener un modelo matemático que sea capaz de determinar el rango de temperatura en servicio y condiciones ambientales ideales para el uso del calzado.