Díky neobvyklé geometrii inspirované přírodou a technologii 3D tisku vytvořili vědci přilbu, která nejenže lépe chrání hlavu, ale dokáže… při nárazu zmenšit. To by mohl být největší průlom v ochraně cyklistů za poslední roky!
Když se vědci rozhodnou navrhnout cyklistickou přilbu, vypadá to futuristicky.
Tým vědců z Göteborské univerzity a univerzity v Isfahánu vytvořil nový typ cyklistické helmy, která díky neobvyklé struktuře materiálu lépe chrání hlavu. Inovativní geometrie ochranné přilby absorbuje energii nárazu účinněji než tradiční pěna, a to vše díky technologii 3D tisku a takzvaným auxetickým metastrukturám. Podrobnosti jsou popsány v časopise International Journal of Solids and Structures.
Přilby přizpůsobené každé hlavě
Cyklistické přilby jsou základním prostředkem ochrany hlavy, ale jejich klasická konstrukce má vážná omezení – zejména pokud jde o pohlcování energie při nárazu. Tradiční pěnové polštářky rozptýlí sílu nárazu, ale ne vždy optimálně. Navíc jejich přizpůsobení tvaru hlavy je někdy nedokonalé.
Výzkumníci ze dvou univerzit – švédské Univerzity v Göteborgu a íránské Univerzity v Isfahánu – se to rozhodli změnit. Vyvinuli nový koncept ochranného materiálu, který se díky speciálním geometrickým vzorům chová zcela jinak než pěna.
Profesor Mohsen Mirhalaf z Göteborské univerzity vysvětluje:
Při nárazu se materiál nerozpíná, ale… ale stlačuje se ve dvou směrech. Právě tato vlastnost zvyšuje účinnost absorpce energie, čímž se snižuje riziko vážného zranění.
Jedná se o takzvanou auxetickou metastrukturu. Ačkoli tento termín zní futuristicky, samotný koncept existuje již téměř čtyři desetiletí. Avšak teprve nyní, díky pokroku v oblasti 3D tisku, je možné jeho praktické využití v každodenních výrobcích.
Auxetické materiály mají jedinečnou vlastnost: místo toho, aby se při natažení rozpínaly v jednom směru, zvětšují svůj objem i v bočním směru. A při stlačení se smršťují v obou směrech. Tato neobvyklá reakce na zatížení znamená, že mohou účinněji rozptylovat energii. Nová přilba je založena právě na takové geometrii. Výzkumníci provedli řadu počítačových simulací a optimalizací konstrukce, aby vybrali ideální geometrii.
Ochranná vrstva přilby byla vytištěna 3D tiskem z hyperelastického polymeru, což je typ plastu, který se dokáže výrazně deformovat a vrátit do původního tvaru. Tento typ materiálu je extrémně pevný, ale zároveň lehký. Nová přilba prošla standardními crash testy zahrnujícími dva hlavní typy nárazů: čelní a boční. Ve všech případech prokázala lepší ochranné vlastnosti než klasické modely na trhu.
Jednou z největších výhod nového řešení je možnost úplného přizpůsobení. Díky 3D tisku lze ochrannou vložku dokonale přizpůsobit tvaru hlavy konkrétního uživatele. To je velmi důležité nejen pro sportovce, kteří potřebují vybavení „na míru“, ale také pro lidi s atypickou stavbou lebky, kteří obtížně hledají pohodlnou přilbu.
0 komentářů