Egy új kerékpár sisak geometriai kialakítású, a fejsérülések csökkentésével segíthet a versenyzők biztonságosabbá tenni. A göteborgi és Isfahan egyetemek kutatói által kifejlesztett 3D-s nyomtatott sisak jobban felszívhatja a sokkokat, mint a hagyományos habbéles sisakok, ha alakját szükség szerint deformálják.
Hasonlóan az autóban lévő Crumple zónák elvéhez, az a gondolat, hogy a sisak belső rétege összehúzódjon és elnyeljen az energiát, így kevesebb erő megy a versenyző fejére az ütközés során.
“Ha egy ütésből származó energiának van kitéve, a béléses anyagok összehúzódnak, és ez javítja az ütközési energia felszívódását, ami azt jelenti, hogy a kerékpáros fejének balesetben alacsonyabb a sérülések kockázata” – magyarázza Mohsen Mirkhalaf, a Gottenburgi Egyetem vezető kutatója. “Egy speciális tervezési optimalizálási módszert használtunk a lehető legjobb geometriai konfiguráció azonosítására az ütközési erők minimalizálása érdekében. Az anyagszerkezet geometriája kulcsfontosságú tényező.”
Kérjük, engedélyezze a JavaScript -t a tartalom megtekintéséhez
A sisak geometriáját számítógépes szimulációkkal kitaláltuk, majd 3D nyomtatással nyomtattuk. A nyomtatott változat egy hiperelasztikus polimernek nevezett anyagot használt, amely kinyújthatja, összehúzódhat és deformálódhat, majd visszatérhet eredeti alakjához. A csapat kétféle ütközési forgatókönyvben kipróbálta a nyomtatott verziót a hagyományos hab sisakokkal szemben, és úgy találta, hogy az új verzió jobban védi a fejét.
A jobb védelem nyújtása mellett a 3D nyomtatott sisak is könnyebb, és alakja testreszabható az egyes versenyzők fejére. A kutatók azt sugallják, hogy hasznos lehet a profi sportolók számára, vagy azok számára, akik a curenensan elérhető kerékpáros sisakot kényelmetlennek találják, bár a sisak kinyomtatásához szükséges technológia azt jelenti, hogy jelenleg drágább, mint a hagyományos modellek.
“A további fejlesztéssel ez a technológia a biztonságosabb, kényelmesebb és testreszabhatóbb kerékpáros sisakok új generációjához vezethet” – mondta Mirkhalaf. “Noha a 3D nyomtatási technológia jelenleg drágább, mint a tömeggyártású habbélés, a költségek várhatóan csökkennek, mivel a technológia szélesebb körben használható. A jövőben akár személyre szabott sisakokat is igény szerint nyomtatnak, biztosítva, hogy minden versenyző megkapja a lehető legjobb védelmet.”
A kutatást a Solids and Struktúrák International Journal -ban teszik közzé.
