वर्तमान में, तीव्र ग्रीनहाउस प्रभाव और ग्लोबल वार्मिंग के कारण खतरनाक थर्मल वातावरण में मानव जोखिम बढ़ गया है।
अनुसंधान सर्वेक्षणों के अनुसार, चीन में 50 मिलियन से अधिक श्रमिक उच्च तापमान वाली परिस्थितियों में काम करते हैं, जिनमें से लगभग तीन-पांचवां हिस्सा खनन, निर्माण, अग्निशमन, खेल और क्षेत्र अन्वेषण जैसे बाहरी व्यवसायों में लगे हुए हैं। गर्म वातावरण में, शारीरिक श्रम मानव चयापचय दर को तेज करता है, गर्मी सहनशीलता को कम करता है, और महत्वपूर्ण थर्मल शारीरिक तनाव डालता है, जिसके परिणामस्वरूप कार्य सहनशक्ति, उत्पादकता कम हो जाती है और दुर्घटना दर बढ़ जाती है। लंबे समय तक अत्यधिक गर्मी के संपर्क में रहने से शरीर का थर्मल और हाइड्रोइलेक्ट्रोलाइटिक संतुलन बिगड़ जाता है, जिससे निर्जलीकरण, हीटस्ट्रोक और गंभीर थर्मल बीमारियों का खतरा बढ़ जाता है, जिसमें चकत्ते, ऐंठन, थकावट और यहां तक कि मृत्यु भी शामिल है।
अध्ययनों से संकेत मिलता है कि परिवेश के तापमान से जुड़ी आधारभूत दुर्घटना दर लगभग 20 डिग्री पर होती है। जब तापमान 28 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो दुर्घटना दर 30% बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, 2001 और 2010 के बीच, उच्च तापमान वाले आउटडोर प्रशिक्षण गतिविधियों के दौरान 108 अमेरिकी अग्निशामकों की मृत्यु हो गई, जो राष्ट्रीय अग्नि सुरक्षा संघ (एनएफपीए) द्वारा रिपोर्ट की गई अग्निशामकों की मृत्यु का 11% से अधिक है। ये आँकड़े खेल, अग्निशमन, खनन और निर्माण जैसे क्षेत्रों में बाहरी श्रमिकों के लिए थर्मल तनाव को कम करने की लगातार चुनौती को रेखांकित करते हैं, जो शरीर विज्ञानियों और व्यावसायिक स्वास्थ्य पेशेवरों के लिए एक महत्वपूर्ण प्राथमिकता है।
अधिक गर्मी वाले व्यवसायों में थर्मल तनाव को कम करने के लिए, मानव गर्मी अपव्यय को बढ़ाने और थर्मल संतुलन को बहाल करने के तरीके आवश्यक हैं। वर्तमान समाधानों में एयर कंडीशनिंग, वेंटिलेशन पंखे और व्यक्तिगत शीतलन उपकरण शामिल हैं। हालाँकि, एयर कंडीशनिंग सिस्टम भारी, ऊर्जा गहन और बाहरी वातावरण के लिए अनुपयुक्त हैं, जिससे पोर्टेबल, ऊर्जा कुशल शीतलन प्रणालियों के विकास की आवश्यकता होती है। अनुसंधान से पता चलता है कि मानव चयापचय गर्मी का केवल 1-2% श्वसन और चालन के माध्यम से, 75% विकिरण और संवहन के माध्यम से, और शेष त्वचा के वाष्पीकरण के माध्यम से नष्ट होता है।
चूंकि कपड़े सीधे त्वचा से जुड़े होते हैं, इसलिए यह शरीर और पर्यावरण के बीच गर्मी और नमी के हस्तांतरण को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं, जिससे यह थर्मल आराम का एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है। इस प्रकार, गर्म वातावरण में थर्मल आराम को विनियमित करने में सक्षम पर्सनल कूलिंग सिस्टम (पीसीएस) विकसित करना अत्यावश्यक है। पर्सनल कूलिंग क्लोथिंग (पीसीसी), सर्वाधिक ऊर्जा कुशल और सुविधाजनक पीसीएस के रूप में, शरीर और कपड़ों के बीच माइक्रॉक्लाइमेट को अनुकूलित करने के लिए कपड़ों को शीतलन तंत्र के साथ एकीकृत करता है। यह पहनने वालों को खुद को ठंडा करने, उत्पादकता बढ़ाने और उच्च तापमान वाले श्रमिकों के लिए थर्मल गीला आराम प्रदान करने में सक्षम बनाता है।
यह अवधारणा अंतरिक्ष यात्री सूट में कपड़ा अनुप्रयोगों से उत्पन्न हुई है, जिसे कक्षीय मिशनों के दौरान अत्यधिक तापमान में उतार-चढ़ाव का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। स्पेससूट फैब्रिक में फेज़ चेंज मटेरियल (पीसीएम) को शामिल करके, इस तकनीक ने नागरिक परिधान बाजार में बदलाव किया, जिससे कार्यात्मक कपड़ों में तेजी से प्रगति हुई।