Efecto de la estructura del chaleco, la velocidad del flujo de aire y la humedad en la capacidad de refrigeración por evaporación usando un maniquí térmico

Mantenerse fresco cuando el mundo se calienta

A medida que los veranos se vuelven más calurosos y las olas de calor más frecuentes, millones de personas que trabajan al aire libre o en fábricas calientes afrontan mayores riesgos de agotamiento, enfermedad y lesiones. Una línea de defensa prometedora es el chaleco refrigerante, de apariencia sencilla, que retiene agua y utiliza la evaporación para extraer calor del cuerpo. Este estudio plantea una pregunta práctica con consecuencias reales: ¿qué tipos de chalecos de refrigeración por evaporación funcionan mejor, y bajo qué combinaciones de temperatura, flujo de aire y humedad ofrecen la mayor protección?

Por qué los chalecos refrigerantes importan para los trabajadores

El estrés por calor no es solo incómodo; puede dañar órganos, ralentizar el pensamiento y aumentar la probabilidad de accidentes laborales, especialmente en oficios como la construcción o la agricultura, donde el equipo pesado y el trabajo intenso son habituales. Las prendas refrigerantes tradicionales que hacen circular agua fría o utilizan materiales especiales tipo cera pueden ser efectivas, pero a menudo son pesadas, caras o dependen de una fuente de energía externa. Los chalecos de refrigeración por evaporación, en cambio, son ligeros, económicos y solo necesitan agua y aire en movimiento. Cuando el agua del chaleco se transforma en vapor, se lleva calor consigo, ayudando a mantener la temperatura central del usuario bajo control durante turnos largos y calurosos.

Poniendo a prueba cuatro diseños de chalecos

Para comparar diseños con equidad, los investigadores utilizaron un torso de cobre calentado conocido como maniquí térmico, mantenido a la temperatura típica de la piel y colocado dentro de una cámara con control climático. Probaron cuatro chalecos: dos basados en geles poliméricos (uno con perforaciones adicionales y otro sin ellas), uno construido alrededor de un núcleo de base celulósica y un modelo comercial de amplia venta. Cada chaleco se empapó en agua y luego se colocó en el maniquí en temperaturas de aire de 35 o 40 grados Celsius, bajo dos niveles de humedad y tres velocidades de aire que iban desde casi aire inmóvil hasta una brisa fuerte. Midiendo cuánta potencia necesitaba el maniquí para mantenerse caliente durante dos horas y cuánta agua perdía cada chaleco, el equipo pudo calcular la capacidad de refrigeración y cuán eficientemente cada kilogramo de agua se convirtió en refrigeración útil.

Qué hace que un chaleco enfríe más que otro

El mejor rendimiento en la mayoría de las condiciones cálidas y secas fue para el chaleco de base celulósica. Su estructura —una capa porosa y absorbente combinada con tejidos exteriores transpirables— retenía más agua a la vez que permitía el paso del aire, lo que fomentaba una evaporación constante en lugar de un secado rápido. En la configuración más caliente, seca y con flujo de aire rápido, este chaleco ofreció la mayor potencia de refrigeración promedio, mientras que el chaleco comercial quedó rezagado en todas las pruebas, en gran parte porque almacenaba menos agua y se secaba más rápido. Entre los chalecos poliméricos, la versión sin perforaciones enfrió típicamente mejor y durante más tiempo que la perforada, cuyas aberturas favorecían una evaporación rápida y desigual y una caída más rápida del rendimiento con el tiempo.

Cómo el flujo de aire y la humedad inclinan la balanza

El movimiento del aire resultó ser un arma de doble filo. Un flujo de aire moderado a fuerte generalmente aumentó la potencia de refrigeración inmediata de los chalecos, especialmente los de núcleo celulósico y los de polímero sólido, al acelerar la evaporación. Sin embargo, ese mismo flujo de aire drenó el agua más rápidamente, lo que significó que la eficiencia —cuánto del potencial de refrigeración del agua se usaba realmente para enfriar el maniquí— a menudo disminuía a medida que aumentaba la velocidad del ventilador. En contraste, una mayor humedad empeoraba las cosas: cuando el aire ya estaba húmedo, el agua del chaleco se evaporaba más despacio, reduciendo la potencia de refrigeración en aproximadamente una cuarta parte o más. Imágenes termográficas de las superficies de los chalecos confirmaron visualmente estas tendencias, mostrando zonas frías y húmedas que se reducían con el tiempo, particularmente cuando el aire se movía con rapidez.

Lo que esto significa para la protección contra el calor en el mundo real

Visto desde la perspectiva de un público general, el mensaje es claro: en climas cálidos y secos, un chaleco bien diseñado, rico en agua y transpirable puede aliviar significativamente la carga por calor de trabajadores y deportistas, especialmente cuando hay cierto flujo de aire. Los núcleos de base celulósica y las capas de tela diseñadas con criterio superan a los diseños más simples y de baja capacidad. No obstante, existe una compensación entre una refrigeración fuerte e instantánea y el tiempo que el chaleco permanece efectivo antes de necesitar volver a empaparse. En condiciones bochornosas, cualquier chaleco evaporativo tendrá dificultades y puede ser necesario recurrir a otras estrategias de refrigeración. En conjunto, el estudio ofrece orientaciones concretas para diseñar y elegir chalecos refrigerantes que permitan trabajar de forma más segura en un mundo que se calienta.

Cita: Soleimani, N., Dehghan, A. & Dehghan, H. Effect of vest structure, airflow velocity, and humidity on evaporative cooling capacity using a thermal manikin. Sci Rep 16, 8878 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41309-5

Palabras clave: chalecos de refrigeración por evaporación, estrés por calor, exposición ocupacional al calor, diseño de prendas refrigerantes, flujo de aire y humedad