Шлем велосипедный 3D-печатный может сжиматься и деформироваться, защищая головы велосипедистов.

Недавно разработанный велосипедный шлем с геометрическими узорами, созданный учеными из университетов Гетеборга и Исфахана, может значительно снизить риск получения травм головы для велосипедистов. Этот инновационный 3D-печатный шлем спроектирован так, чтобы эффективнее поглощать удары по сравнению с обычными шлемами с пенопластовой подкладкой, изменяя свою форму при необходимости.

Точно так же как конструкция автомобилей включает зоны смятия для поглощения энергии при столкновении, внутренняя подкладка шлема выполняет функцию сжатия и поглощения ударных сил, уменьшая тем самым воздействие на голову велосипедиста в случае столкновения.

Рекомендуемые видео

В качестве исследователя в Университете Готенбурга хочу поделиться интригующим открытием: Когда материал оболочки, который я изучаю, подвергается воздействию энергии удара, он сжимается, значительно увеличивая поглощение этой ударной энергии. Такое сжатие приводит к снижению потенциального риска получения черепно-мозговых травм велосипедистами при авариях. В нашем исследовании мы применили специальный метод оптимизации дизайна для определения наиболее эффективной геометрической конфигурации, минимизирующей силу столкновений. Оказалось, что геометрия структуры материала играет решающую роль в этом процессе.

Геометрия шлема была определена с помощью компьютерного моделирования и впоследствии создана с использованием технологии 3D-печати. Полученный продукт использовал гиперупругий полимерный материал, способный растягиваться, сжиматься, деформироваться и возвращаться к своей первоначальной форме после этого. Команда провела тесты сравнения этой напечатанной версии со стандартными поролоновыми шлемами в двух различных ситуациях столкновений и обнаружила, что новая разработка обеспечивает лучшую защиту головы.

Помимо повышенной безопасности шлем с 3D-печатью имеет меньший вес и может быть адаптирован под форму головы отдельного велосипедиста. Эти характеристики делают его привлекательным для профессиональных спортсменов или энтузиастов велоспорта, которым неудобны обычные шлемы. Тем не менее из-за технологий производства он сейчас дороже традиционных шлемов.

Мирхалав заявил: «По мере развития этой технологии мы можем увидеть появление новой линейки велосипедных шлемов. Они будут отличаться повышенной безопасностью, комфортом и возможностями настройки. В настоящее время технология 3D-печати дороже, чем массово производимые пенопластовые оболочки; однако по мере её распространения ожидается снижение затрат. В долгосрочной перспективе возможно будет печатать индивидуальные шлемы по требованию, обеспечивая оптимальный уровень защиты для каждого велосипедиста.»

Исследование опубликовано в Международном журнале по твердым структурам и материалам.

Смотрите также

2025-03-26 13:57