Геометрия на защите мозга: ученые переизобрели велошлем
Велосипедные шлемы спасают жизни, но у них есть слабые места. Обычные модели с пенопластовой подкладкой не всегда хорошо гасят удар, а их форма не всегда удобна.
Ученые из Гетеборгского университета (Швеция) и Университета Исфахана (Иран) придумали, как это исправить. Они создали шлем с необычной внутренней структурой, которая лучше защищает голову.
Что изменили
- Вместо обычного пенопласта использовали материал со сложной геометрией — ауксетические метаструктуры.
- При ударе он сжимается с двух сторон, эффективнее поглощая энергию.
- Шлем стал легче, а его внутреннюю часть можно напечатать на 3D-принтере под форму головы конкретного человека.
Когда материал сжимается под ударом, он рассеивает энергию, снижая нагрузку на голову, — объясняет Мохсен Мирхалаф, один из авторов разработки.
Как это работает
Ученые долго подбирали идеальную форму ячеек внутри шлема с помощью компьютерного моделирования.
В итоге напечатали прототип из гибкого пластика, который выдерживает деформацию и возвращается в исходное состояние.
Тесты показали, что новый шлем:
- Лучше гасит удар, чем традиционные модели.
- Может быть индивидуальным — например, для спортсменов или людей с нестандартной формой головы.
Ауксетики изучают уже 40 лет, но только с развитием 3D-печати их стало возможно применять в таких вещах, как шлемы, — говорит Мирхалаф.
Пока такие шлемы дороже обычных, но со временем технология станет доступнее. Возможно, в будущем велосипедисты смогут просто заказать шлем, идеально подходящий именно им.
Ранее ученые изобрели велосипед, на котором можно ездить, не касаясь педалей.
Фото: Амортизирующий слой велосипедного шлема имеет геометрическую структуру, которая поглощает силу удара лучше, чем современные шлемы. Источник: Мохаммад Хоссейн Замани.