Los científicos de la Universidad de California en Santa Bárbara, HRL Laboratories LLC y el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. Han desarrollado almohadillas elásticas de microredes que pueden resistir tanto golpes individuales como una serie de impactos mejor que las espumas de última generación utilizadas encascos de fútbol americano. Su investigación, publicada el 27 de noviembre en la revista materia , sugiere que el material puede allanar el camino para cascos que protejan mejor a los jugadores de fútbol y otros atletas de lesiones cerebrales causadas por golpes repetidos en la cabeza.
Los cascos utilizados tanto en el combate como en el fútbol americano requieren materiales absorbentes de impactos que protejan contra los impactos continuos, pero sigue siendo difícil diseñar materiales que sigan siendo efectivos a lo largo del tiempo sin comprometer el volumen, la masa o el costo. Aunque las espumas de los cascos han evolucionado en elEn las últimas décadas, las mejoras han sido relativamente marginales.
"Nuestra tecnología podría revolucionar los cascos de fútbol americano, bateo, bicicleta y motocicleta, haciéndolos mejores para proteger al usuario y mucho más fáciles de tener en la cabeza debido al aumento del flujo de aire", dice Eric Clough, investigador de HRL Laboratories, unestudiante de doctorado en ciencias de materiales en la Universidad de California, Santa Bárbara, y el científico principal del estudio.
El material de microrejilla basado en fotopolímero comparte una semejanza con el famoso diseño de hierro forjado de la Torre Eiffel: es resistente pero permite el paso del aire, una propiedad que mantendría las cabezas de los atletas más frescas que los cascos existentes. Esta estructura también hace que el materialaltamente ajustable, por lo que los ingenieros pueden adaptarlo fácilmente para absorber diferentes niveles y tipos de golpes ajustando sus componentes.
Para probar qué tan bien tres variaciones diferentes del material de la micro retícula absorben los impactos en comparación con las espumas tradicionales, los investigadores utilizaron primero un dispositivo de doble yunque para simular impactos similares a los que golpearían una almohadilla situada dentro de un casco, permitiéndoles medirla respuesta del material solo sin tener en cuenta la forma del casco y otras propiedades. Luego, adaptaron el material en almohadillas para casco y los probaron de acuerdo con las especificaciones de prueba del Casco de combate avanzado del Ejército de EE. UU., observando su capacidad para soportar múltiples golpes consecutivos.
El material de microredes de mejor rendimiento del equipo absorbió hasta un 27% más de energía de un solo impacto que la espuma de poliestireno expandido más efectiva actual y absorbió energía hasta un 48% más de energía eficientemente en comparación con la espuma de nitrilo de vinilo superior durante los impactos repetidos. El materialtambién superó a los diseños competitivos de microredes, absorbiendo casi un 14% más de energía de un solo golpe y permaneciendo intacto para absorber la siguiente ronda de impactos en lugar de pandearse irreversiblemente después de un golpe.
"Un porcentaje notable de mejora en la absorción de impacto era algo que esperábamos, pero los números reales fueron mejores de lo que esperábamos", dice Clough. "Nuestras pruebas muestran que las almohadillas funcionan mejor que cualquier otra cosa en el mercado actual".
La compañía de tecnología deportiva VICIS ha otorgado la licencia de la tecnología de almohadilla de micro redes a través de HRL, y los investigadores luego planean investigar el uso del material en la protección militar de la cabeza. Sin embargo, Clough advierte que el material no es una "bala mágica" capaz de proteger al usuariode todas las heridas en la cabeza.
"Los usuarios de cascos con nuestro acolchado pueden disfrutar de los beneficios, pero nunca deben asumir que están completamente protegidos de lesiones o buscar probar los límites del producto al ponerse en peligro innecesariamente", dice. "Incluso un gran casco no puedesiempre te protegerá de todas las lesiones todo el tiempo "
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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