I cuscinetti attenuatori di impatto Microlattice di HRL Laboratories sono realizzati con la tecnologia Light Casting che rende i caschi migliori nel proteggere chi li indossa e molto più facili da indossare sulla testa grazie all'aumento del flusso d'aria. Credito:Laboratori HRL, LLC.
Scienziati dell'Università della California Santa Barbara, Laboratori HRL LLC, e il laboratorio di ricerca dell'esercito degli Stati Uniti hanno sviluppato cuscinetti elastici in microlattice che possono resistere sia a colpi singoli che a una serie di impatti meglio delle schiume all'avanguardia utilizzate nei caschi da football. La loro ricerca, pubblicazione il 27 novembre sulla rivista Questione , suggerisce che il materiale potrebbe aprire la strada a caschi che proteggono meglio i giocatori di calcio e altri atleti dalle lesioni cerebrali causate da ripetuti colpi alla testa.
I caschi utilizzati sia nel combattimento che nel football americano richiedono materiali che assorbano gli urti che proteggano dagli impatti in corso, ma resta difficile progettare materiali che restino efficaci nel tempo senza rinunciare al volume, messa, o costo. Sebbene le schiume per caschi si siano evolute negli ultimi decenni, miglioramenti sono stati relativamente marginali.
"La nostra tecnologia potrebbe rivoluzionare il calcio, battuta, bicicletta, e caschi da moto, rendendoli migliori nel proteggere chi li indossa e molto più facili da avere sulla testa grazie all'aumento del flusso d'aria, "dice Eric Clough, un ricercatore presso i Laboratori HRL, uno studente di dottorato in scienze dei materiali presso l'Università della California, Santa Barbara, e lo scienziato capo dello studio.
Il materiale microlattice a base di fotopolimero condivide una somiglianza con il famoso design in ferro battuto della Torre Eiffel:è robusto ma lascia passare l'aria, una proprietà che manterrebbe la testa degli atleti più fresca dei caschi esistenti. Questa struttura rende inoltre il materiale altamente regolabile, così gli ingegneri possono facilmente adattarlo per assorbire diversi livelli e tipi di shock modificando i suoi componenti.
I ricercatori hanno sviluppato cuscinetti attenuatori di impatto microlattice che potrebbero rendere i caschi migliori nel proteggere chi li indossa. Credito:Laboratori HRL, LLC
Per testare come tre diverse varianti del materiale del microlattice assorbono gli impatti rispetto alle schiume tradizionali, i ricercatori hanno prima utilizzato un dispositivo a doppia incudine per simulare impatti simili a quelli che colpirebbero un cuscinetto situato all'interno di un casco, consentendo loro di misurare la risposta del solo materiale senza tenere conto della forma del casco e di altre proprietà. Prossimo, hanno adattato il materiale in imbottiture per elmetti e li hanno testati secondo le specifiche di test dell'elmetto da combattimento avanzato dell'esercito americano, osservando la loro capacità di resistere a più colpi consecutivi.
Il materiale microlattice più performante del team ha assorbito fino al 27% in più di energia da un singolo impatto rispetto all'attuale schiuma di polistirene espanso più efficace e ha assorbito energia fino al 48% in più di energia in modo efficiente rispetto alla schiuma di nitrile di vinile superiore durante gli impatti ripetuti. Il materiale ha anche superato i modelli di microlattice concorrenti, assorbe quasi il 14% in più di energia da un singolo colpo e rimane intatto per assorbire il successivo round di impatti invece di cedere irreversibilmente dopo un colpo.
"Una percentuale notevole di miglioramento nell'assorbimento dell'impatto era qualcosa che speravamo, ma i numeri effettivi erano migliori di quanto ci aspettassimo, " dice Clough. "I nostri test dimostrano che le pastiglie funzionano meglio di qualsiasi altra cosa sul mercato attuale."
I ricercatori hanno sviluppato cuscinetti attenuatori di impatto microlattice che hanno fino al 27% in più di efficienza di assorbimento dell'energia rispetto all'attuale schiuma di polistirene espanso dalle prestazioni migliori quando si sostiene un singolo impatto. Credito:Laboratori HRL, LLC
La società di tecnologia sportiva VICIS ha concesso in licenza la tecnologia del microlattice pad tramite HRL, e i ricercatori hanno in programma di ricercare l'uso del materiale nella protezione della testa militare. Però, Clough avverte che il materiale non è un "proiettile magico" in grado di proteggere l'utente da tutte le lesioni alla testa.
"Gli indossatori di caschi con le nostre imbottiture possono godere dei benefici, ma non dovrebbero mai presumere di essere completamente protetti da lesioni o cercare di testare i limiti del prodotto mettendosi in pericolo inutilmente, " dice. "Anche un grande casco non può sempre proteggerti da ogni ferita tutto il tempo."
