في الوقت الحالي، أدت ظاهرة الاحتباس الحراري المكثفة والاحتباس الحراري إلى زيادة تعرض الإنسان للبيئات الحرارية الخطرة.
وفقًا للاستطلاعات البحثية، يعمل أكثر من 50 مليون عامل في الصين في ظل-ظروف درجات حرارة مرتفعة، ويعمل ما يقرب من ثلاثة-أخماسهم في مهن خارجية مثل التعدين والبناء ومكافحة الحرائق والرياضة والاستكشاف الميداني. في البيئات الحارة، يعمل العمل البدني على تسريع معدل الأيض البشري، ويقلل من تحمل الحرارة، ويفرض إجهادًا فسيولوجيًا حراريًا كبيرًا، مما يؤدي إلى تناقص القدرة على التحمل في العمل، والإنتاجية، وارتفاع معدلات الحوادث. يؤدي التعرض لفترات طويلة للحرارة الشديدة إلى تعطيل التوازن الحراري والكهارل المائي في الجسم، مما يزيد من مخاطر الجفاف وضربة الشمس والأمراض الحرارية الشديدة-بما في ذلك الطفح الجلدي والتشنجات والإرهاق وحتى الموت.
تشير الدراسات إلى أن معدل الحوادث الأساسي المرتبط بدرجات الحرارة المحيطة يحدث عند حوالي 20 درجة. وعندما تتجاوز درجات الحرارة 28 درجة ترتفع معدلات الحوادث بنسبة 30%. على سبيل المثال، بين عامي 2001 و2010، توفي 108 من رجال الإطفاء الأمريكيين أثناء أنشطة التدريب في الهواء الطلق في درجات الحرارة المرتفعة، وهو ما يمثل أكثر من 11% من وفيات رجال الإطفاء التي أبلغت عنها الجمعية الوطنية للحماية من الحرائق (NFPA). تؤكد هذه الإحصائيات التحدي المستمر المتمثل في تخفيف الإجهاد الحراري للعاملين في الهواء الطلق في قطاعات مثل الرياضة، ومكافحة الحرائق، والتعدين، والبناء-وهي أولوية حاسمة لعلماء وظائف الأعضاء ومتخصصي الصحة المهنية.
ولتخفيف الضغط الحراري في المهن ذات الحرارة العالية-، تعد طرق تعزيز تبديد الحرارة البشرية واستعادة التوازن الحراري أمرًا ضروريًا. وتشمل الحلول الحالية تكييف الهواء، ومراوح التهوية، وأجهزة التبريد الشخصية. ومع ذلك، فإن أنظمة تكييف الهواء كبيرة الحجم، وتستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة-، وغير مناسبة للبيئات الخارجية، مما يستلزم تطوير أنظمة تبريد محمولة وموفرة للطاقة-. تظهر الأبحاث أن 1-2% فقط من الحرارة الأيضية البشرية تتبدد عن طريق التنفس والتوصيل، و75% عن طريق الإشعاع والحمل الحراري، والباقي من خلال تبخر الجلد.
بما أن الملابس تتفاعل مباشرة مع الجلد، فإنها تؤثر بشكل كبير على نقل الحرارة والرطوبة بين الجسم والبيئة، مما يجعلها عاملاً رئيسياً في الراحة الحرارية. وبالتالي، فإن تطوير أنظمة التبريد الشخصية (PCS) القادرة على تنظيم الراحة الحرارية في البيئات الحارة أمر ضروري. ملابس التبريد الشخصية (PCC)، باعتبارها أكثر أجهزة الكمبيوتر الشخصية كفاءةً في استخدام الطاقة-وملاءمة، تدمج الملابس مع آليات التبريد لتحسين المناخ المحلي بين الجسم والملابس. يتيح ذلك لمرتديها إمكانية التبريد الذاتي-، مما يعزز الإنتاجية والراحة الحرارية-الرطبة للعمال الذين يعملون في درجات حرارة عالية-.
نشأ هذا المفهوم من تطبيقات النسيج في بدلات رواد الفضاء، المصممة لتحمل التقلبات الشديدة في درجات الحرارة أثناء المهام المدارية. من خلال دمج مواد تغيير الطور (PCMs) في أقمشة بدلات الفضاء، انتقلت هذه التكنولوجيا إلى سوق الملابس المدنية، مما أدى إلى تقدم سريع في الملابس الوظيفية.