Ένα νέο κράνος ποδηλάτου με γεωμετρικό σχεδιασμό θα μπορούσε να βοηθήσει στην καλύτερη προστασία των αναβατών, μειώνοντας τους τραυματισμούς στο κεφάλι.

Το κράνος, που αναπτύχθηκε από ερευνητές των Πανεπιστημίων του Γκέτεμποργκ και της Ισφαχάν, είναι κατασκευασμένο με τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης και μπορεί να απορροφήσει καλύτερα τους κραδασμούς σε σύγκριση με τα παραδοσιακά κράνη που έχουν επένδυση από αφρώδες υλικό.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, το κράνος λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο όπως οι ζώνες παραμόρφωσης σε ένα αυτοκίνητο. Η εσωτερική επένδυση του κράνους συστέλλεται και απορροφά την ενέργεια κατά τη σύγκρουση, με αποτέλεσμα λιγότερη δύναμη να μεταφέρεται στο κεφάλι του αναβάτη.

«Όταν εκτίθεται σε ενέργεια από μια πρόσκρουση, το υλικό της επένδυσης συστέλλεται, και αυτό βελτιώνει την απορρόφηση της ενέργειας πρόσκρουσης, που σημαίνει χαμηλότερους κινδύνους τραυματισμών στο κεφάλι ενός ποδηλάτη σε περίπτωση ατυχήματος», εξηγεί ο επικεφαλής ερευνητής Mohsen Mirkhalaf του Πανεπιστημίου του Γκέτεμποργκ. «Χρησιμοποιήσαμε μια συγκεκριμένη μέθοδο βελτιστοποίησης σχεδιασμού για να προσδιορίσουμε την καλύτερη δυνατή γεωμετρική διαμόρφωση ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι δυνάμεις σύγκρουσης. Η γεωμετρία της δομής του υλικού είναι ένας βασικός παράγοντας».

Η γεωμετρία του κράνους σχεδιάστηκε χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις σε υπολογιστή και στη συνέχεια εκτυπώθηκε με τρισδιάστατη εκτύπωση. Η εκτυπωμένη έκδοση χρησιμοποίησε ένα υλικό που ονομάζεται υπερελαστικό πολυμερές, το οποίο μπορεί να τεντωθεί, να συσταλεί και να παραμορφωθεί και μετά να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα. Η ομάδα δοκίμασε την εκτυπωμένη έκδοση έναντι παραδοσιακών κρανών από αφρώδες υλικό σε δύο τύπους σεναρίων σύγκρουσης και διαπίστωσε ότι η νέα έκδοση προστατεύει καλύτερα το κεφάλι.

Εκτός από την καλύτερη προστασία, το κράνος τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι επίσης ελαφρύτερο, και το σχήμα του μπορεί να προσαρμοστεί στο κεφάλι κάθε αναβάτη ξεχωριστά. Οι ερευνητές προτείνουν ότι θα μπορούσε να είναι χρήσιμο για επαγγελματίες αθλητές ή για εκείνους που βρίσκουν τα διαθέσιμα κράνη ποδηλάτου άβολα, αν και η τεχνολογία για την εκτύπωση του κράνους σημαίνει ότι προς το παρόν είναι πιο ακριβό από τα παραδοσιακά μοντέλα.

«Με περαιτέρω ανάπτυξη, η συγκεκριμένη τεχνολογία θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια νέα γενιά κρανών ποδηλάτου που είναι ασφαλέστερα, πιο άνετα και πιο προσαρμόσιμα», δήλωσε ο Mirkhalaf. «Αν και η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης επί του παρόντος είναι πιο ακριβή από τις μαζικά παραγόμενες επενδύσεις από αφρώδες υλικό, αναμένεται ότι το κόστος θα μειωθεί καθώς η τεχνολογία χρησιμοποιείται ευρύτερα. Στο μέλλον, μπορεί ακόμη και να είναι δυνατό να έχουμε εξατομικευμένα κράνη που εκτυπώνονται κατά παραγγελία, διασφαλίζοντας ότι κάθε αναβάτης λαμβάνει την καλύτερη δυνατή προστασία».

Η έρευνα δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό International Journal of Solids and Structures.

  • Like 3