Высокий

Dec 24, 2023

Изображение предоставлено: Dreamstime

Автор: редакция E&T

Опубликовано пятница, 9 июня 2023 г.

Ученые Стэнфордского университета разработали шлем для игроков в американский футбол, содержащий жидкие амортизаторы, способные на треть снизить силу ударов по голове.

Такие игры, как американский футбол, представляют особенно высокий риск травм, которые могут иметь разрушительные долгосрочные последствия для людей.

Николас Чекки, кандидат наук в Стэнфордском университете и ведущий автор исследования, сказал: «Сотрясение мозга и повторяющиеся удары головой по-прежнему являются серьезной проблемой в контактных видах спорта, и мы считаем, что усовершенствованная технология шлемов может сыграть важную роль в снижении риска повреждения головного мозга». рана."

Команда построила конечно-элементную модель шлема для американского футбола, используемую инженерами для моделирования характеристик перед производством, включающую 21 жидкостный амортизатор.

Этот шлем был протестирован на модели протокола оценки характеристик шлема, используемого Национальной футбольной лигой (НФЛ), и его характеристики сравнивались с показателями четырех существующих шлемов.

В связи с растущим количеством доказательств того, что совокупный эффект ударов, которые не вызывают диагностированных сотрясений мозга, также может иметь серьезные последствия для здоровья, команда добавила к своей оценке шлема удары с меньшей скоростью.

Они измерили кинематику головы при каждом ударе, чтобы получить оценку, которая используется для оценки характеристик шлема при ударе. Данные также были введены в модель головы и мозга, чтобы оценить возникающую в результате нагрузку на мозг.

Результаты показали, что шлем с жидкостными амортизаторами может значительно снизить тяжесть ударов и нагрузку на мозг, вызванную ударами головы, потенциально значительно сокращая травмы.

Шлем с жидкостными амортизаторами показал себя лучше, чем существующие модели шлемов, и лучше всего защищал голову манекена в 33 из 36 различных протестированных условий воздействия.

Жидкий шлем также имел лучший «Показатель производительности шлема» — показатель, используемый в ежегодном рейтинге безопасности шлемов НФЛ, который включает в себя оценку того, насколько хорошо шлем защищает от ударов в различных областях головы.

Наиболее уязвимым местом является «боковая верхняя» часть шлема, поскольку удары здесь чаще всего вызывают сотрясение мозга. Шлем с жидкостными амортизаторами снизил удары в этой области на 39–50 процентов на всех скоростях без ущерба для защиты в других областях шлема.

«Жидкостная технология обеспечила среднее улучшение более чем на 30 процентов как для низких, так и для высоких скоростей», — сказал доктор Юже Лю, автор корреспондента. «Это может значительно снизить нагрузку на мозг, возникающую во время всех видов ударов по американскому футболу».

Команда намерена значительно усовершенствовать модель, чтобы лучше защищать игроков, например, путем улучшения лицевой маски и подбородочного ремня. Они также планируют превратить эту модель в физический шлем, который можно было бы протестировать в реальных условиях, а в будущем — производить аналогичные шлемы для других видов спорта.

Подпишитесь на рассылку новостей E&T News, чтобы каждый день получать на свой почтовый ящик такие замечательные истории.

Кампус науки и инноваций Харвелла, Оксфордшир

£43,790 - £59,245 в год в зависимости от навыков и опыта

Беркшир, Англия

£21460 - £36000 в год