Actualment, l'efecte hivernacle intensificat i l'escalfament global han provocat una major exposició humana a entorns tèrmics perillosos.
Segons les enquestes d'investigació, més de 50 milions de treballadors a la Xina treballen en condicions d'alta-temperatura, amb aproximadament tres-quines parts dedicades a ocupacions a l'aire lliure com ara la mineria, la construcció, la lluita contra incendis, els esports i l'exploració de camp. En entorns càlids, el treball físic accelera la taxa metabòlica humana, redueix la tolerància a la calor i imposa una tensió fisiològica tèrmica important, el que resulta en una disminució de la resistència al treball, la productivitat i les taxes d'accidents elevades. L'exposició prolongada a la calor extrema altera l'equilibri tèrmic i hidroelectrolític del cos, augmentant els riscos de deshidratació, cop de calor i malalties tèrmiques greus-com ara erupcions, rampes, esgotament i fins i tot la mort.
Els estudis indiquen que la taxa d'accidents de referència relacionada amb les temperatures ambientals es produeix aproximadament a 20 graus. Quan les temperatures superen els 28 graus, les taxes d'accidents augmenten un 30%. Per exemple, entre el 2001 i el 2010, 108 bombers nord-americans van morir durant activitats d'entrenament a l'aire lliure a -alta temperatura, la qual cosa representa més de l'11% de les víctimes mortals de bombers informades per la National Fire Protection Association (NFPA). Aquestes estadístiques subratllen el repte persistent de mitigar l'estrès tèrmic dels treballadors a l'aire lliure en sectors com els esports, la lluita contra incendis, la mineria i la construcció-una prioritat fonamental per als fisiòlegs i els professionals de la salut laboral.
Per alleujar la tensió tèrmica en ocupacions amb molta-calor, són essencials mètodes per millorar la dissipació de la calor humana i restablir l'equilibri tèrmic. Les solucions actuals inclouen aire condicionat, ventiladors i dispositius de refrigeració personal. Tanmateix, els sistemes d'aire condicionat són voluminosos, energèticament-intensius i no són adequats per a entorns exteriors, la qual cosa requereix el desenvolupament de sistemes de refrigeració portàtils i eficients energèticament-. La investigació mostra que només l'1-2% de la calor metabòlica humana es dissipa per respiració i conducció, el 75% per radiació i convecció i la resta per evaporació de la pell.
Com que la roba s'enllaça directament amb la pell, influeix significativament en la transferència de calor i humitat entre el cos i el medi ambient, la qual cosa la converteix en un factor clau en el confort tèrmic. Per tant, és imprescindible desenvolupar sistemes de refrigeració personal (PCS) capaços de regular el confort tèrmic en ambients calents. Personal Cooling Clothing (PCC), com a PCS més eficient i convenient energèticament-, integra peces amb mecanismes de refrigeració per optimitzar el microclima entre el cos i la roba. Això permet als usuaris refrescar-se per si mateixos, millorant la productivitat i el confort tèrmic-humit per als treballadors d'alta-temperatura.
El concepte es va originar a partir d'aplicacions tèxtils en vestits d'astronauta, dissenyats per suportar fluctuacions extremes de temperatura durant les missions orbitals. Mitjançant la incorporació de materials de canvi de fase (PCM) als teixits del vestit espacial, aquesta tecnologia va passar al mercat de roba civil, impulsant avenços ràpids en roba funcional.