Понастоящем засиленият парников ефект и глобалното затопляне са довели до повишено излагане на хората на опасни топлинни среди.
Според проучвания над 50 милиона работници в Китай работят при високи-температурни условия, като приблизително три-пети са ангажирани с професии на открито като минно дело, строителство, пожарогасене, спорт и проучване на терени. В гореща среда физическият труд ускорява човешкия метаболизъм, намалява толерантността към топлина и налага значително термично физиологично напрежение, което води до намалена работна издръжливост, производителност и повишени нива на злополуки. Продължителното излагане на екстремна топлина нарушава термичния и хидроелектролитен баланс на тялото, увеличавайки рисковете от дехидратация, топлинен удар и тежки термични заболявания-включително обриви, спазми, изтощение и дори смърт.
Проучванията показват, че основната честота на злополуките, свързана с околните температури, възниква при приблизително 20 градуса. Когато температурите надвишават 28 градуса, нивата на злополуки нарастват с 30%. Например между 2001 г. и 2010 г. 108 пожарникари в САЩ са загинали по време на тренировъчни дейности на открито при висока{10}}температура, което представлява над 11% от смъртните случаи на пожарникари, докладвани от Националната асоциация за противопожарна защита (NFPA). Тези статистически данни подчертават постоянното предизвикателство за смекчаване на топлинния стрес за работещите на открито в сектори като спорт, пожарогасене, минно дело и строителство-критичен приоритет за физиолозите и специалистите по трудова медицина.
За облекчаване на термичното напрежение при високо{0}}топлинни професии са от съществено значение методите за подобряване на разсейването на човешката топлина и възстановяване на топлинното равновесие. Настоящите решения включват климатизация, вентилационни вентилатори и персонални охладителни устройства. Въпреки това, климатичните системи са обемисти, енергоемки-и неподходящи за външна среда, което налага разработването на преносими, енергийно-ефективни охлаждащи системи. Изследванията показват, че само 1–2% от човешката метаболитна топлина се разсейва чрез дишане и проводимост, 75% чрез радиация и конвекция, а останалата част чрез изпаряване на кожата.
Тъй като облеклото директно взаимодейства с кожата, то значително влияе върху преноса на топлина и влага между тялото и околната среда, което го прави ключов фактор за топлинния комфорт. По този начин разработването на персонални охладителни системи (PCS), способни да регулират топлинния комфорт в гореща среда, е наложително. Personal Cooling Clothing (PCC), като най-енергийно-ефективният и удобен PCS, интегрира дрехи с охлаждащи механизми за оптимизиране на микроклимата между тялото и облеклото. Това позволява на носещите да се-самоохлаждат, подобрявайки производителността и топлинния-комфорт на мокро за-работещите при високи температури.
Концепцията произхожда от текстилни приложения в костюми на астронавти, проектирани да издържат на екстремни температурни колебания по време на орбитални мисии. Чрез вграждане на фазово променящи се материали (PCM) в тъканите на скафандъра, тази технология премина към пазара на цивилно облекло, като стимулира бързия напредък във функционалното облекло.