Велосипедный шлем, напечатанный на 3D-принтере, может сжиматься и деформироваться, защищая головы гонщиков

Новый велосипедный шлем с геометрическим дизайном может помочь обеспечить безопасность водителей за счет уменьшения травм головы. Разработанный исследователями из университетов Гетеборга и Исфахана, напечатанный на 3D-принтере шлем может лучше поглощать удары, чем традиционные шлемы с подкладкой из пенопласта, деформируя его форму по мере необходимости.

Подобно принципу зон смятия в автомобиле, идея заключается в том, чтобы внутренний слой шлема сжимался и поглощал энергию , поэтому во время столкновения на голову водителя воздействует меньшая сила.

«Под воздействием энергии удара материал подкладки сжимается, и это улучшает поглощение энергии удара, что означает меньший риск травм головы велосипедиста в результате аварии», — объясняет ведущий исследователь Мохсен Мирхалаф из Университета Гетеборга. "Мы использовали специальный метод оптимизации конструкции, чтобы определить наилучшую возможную геометрическую конфигурацию для минимизации сил столкновения. Геометрия структуры материала является ключевым фактором".

Геометрия шлема была рассчитана с помощью компьютерного моделирования, а затем напечатана с помощью 3D-печати. В печатной версии использовался материал, называемый гиперэластичным полимером, который может растягиваться, сжиматься и деформироваться, а затем возвращаться к своей первоначальной форме. Команда протестировала печатную версию с традиционными пенопластовыми шлемами в двух типах аварий и обнаружила, что новая версия лучше защищает голову.

Шлем, напечатанный на 3D-принтере, не только обеспечивает лучшую защиту, но и легче, а его форму можно адаптировать к голове отдельного гонщика. Исследователи предполагают, что это может быть полезно для профессиональных спортсменов или тех, кто считает доступные в настоящее время велосипедные шлемы неудобными, хотя технология печати шлема означает, что в настоящее время он дороже, чем традиционные модели.

«При дальнейшем развитии эта технология может привести к созданию нового поколения велосипедных шлемов, которые будут более безопасными, удобными и более настраиваемыми», — сказал Мирхалаф. "Хотя технология 3D-печати в настоящее время дороже, чем массовое производство пенопластовых подкладок, ожидается, что затраты снизятся по мере того, как технология станет более широко использоваться. В будущем, возможно, даже появится возможность печатать персонализированные шлемы по требованию, гарантируя, что каждый гонщик получит наилучшую возможную защиту".

Исследование опубликовано в Международном журнале твердых тел и структур .