Anonim

Airbag hjelmer overprøve konvensjonelle hjelmer i drop tester

sykler

Michael Irving

4. oktober 2016

2 bilder

Airbag-hjelmer, som Hövding, er designet for å holde seg ut av veien til de trengs, og kan vise seg å være tryggere enn konvensjonelle skumhjelmer (Kreditt: Hövding)

Sykkelhjelmer kan i økende grad bli pakket med teknologi som LED-svingesignaler, radiokommunikasjon og blindpunktsdeteksjon for å forebygge ulykker, men når en rytter er involvert i en, er metoden for å beskytte hodet mot å slå på bakken, ikke endret mye . Nå har et team på Stanford satt selvoppblåsbare airbaghjelmer gjennom sine skritt, med droptester som viser at de kan være opptil seks ganger bedre på støtdempende innvirkning enn tradisjonelle skumhjelmer.

Kollisjonshjelmen i spørsmålet er Hövding, som mesteparten av tiden er en krage som venter på å være en hjelm. Den er designet for å sitte rundt rytterens hals som et puffy skjerf, men når det oppdager en kollisjon, blåses det raskt og bryter rundt hodet i tide for å myke blåset. Hövding er allerede tilgjengelig i deler av Europa, men har ennå ikke gjort det til USA.

CE-standardtester tyder på at dette designet fungerer bra, men for å se hvordan det kan bli bedre på konvensjonelle hjelmer, setter Stanford bioengineer David Camarillo og hans team kollisjonshjelmen gjennom standard dråptester. Den oppblåste hjelmen ble plassert på et dummyhode utstyrt med akselerometre, og falt på en metallplattform fra forskjellige høyder som varierte mellom 0, 8 og 2 m. Den lineære akselerasjonen av effekten ble målt som dummy rammet bakken med enten toppen eller siden av hodet.

"Vi har gjennomført drop tester, som er typiske føderale tester for å vurdere sykkel hjelmer, og vi fant at airbag hjelmer med riktig første trykk kan redusere hodet akselerasjoner fem til seks ganger i forhold til en tradisjonell sykkel hjelm, " sa mehmet kurt, en av studiens forfattere.

Linjær akselerasjon er et godt mål for risikoen for brudd på skallen og andre hodeskader fra en gitt innvirkning, men det betyr ikke nødvendigvis noe om brukerens sjanser til å opprettholde hjernerystelse. Å studere dette var et spesielt personlig mål for Camarillo, som hadde lidd to syklus-induserte hjernerystelser selv.

"Skum hjelm hjelmer kan og har blitt bevist å redusere sannsynligheten for kraniet brudd og annen, mer alvorlig hjerneskade, " camarillo sier. "Men jeg tror mange feilaktig tror at en sykkelhjelm er der for å beskytte mot hjernerystelse. Det er ikke sant. "

Årsaken til det er at forskere fortsatt ikke forstår hva som helst, hva med et slag mot hodet forårsaker hjernerystelse. Foreløpig er den ledende teorien at en vridningsbevegelse, mer enn en lineær, er ansvarlig, og selv om beskyttelse mot denne typen skader ikke ble målt direkte i lagets tester, tror de at airbaghjelmene trolig ville Utfør fortsatt bedre enn sine skummodeller takket være deres større størrelse og mykere overflate.

"Det er mange teorier om hvorfor hjernerystelse skjer, men det overveiende er at når hodet roterer veldig raskt, støtter det myke vevet i hjernen din, og i hovedsak er det som du får, en strekking av axonene, som er ledningsnett av hjernen, sier Camarillo.

Deretter ønsker teamet å måle hvor mye airbaghelmene forsvarer seg mot disse uønskede hjerneforstyrrelsene, og bestemme hvordan det kan forbedres, med det endelige målet å forbedre sikkerhetslovene rundt hjelmtesting for å dekke hjernerystelse. Å studere hvordan hjelmene går fra høyere faller og hvilke nivåer av inflasjon som er nødvendige er andre emner laget har slated for videre forskning.

I laboratoriet ble hjelmene oppblåst til optimalt trykk, men i virkeligheten er de designet for å oppblåses automatisk når det oppdages en kollisjon. Denne prosessen kan ikke garantere at kollisjonsputen blåses opp til det sikreste trykket, i hvilket tilfelle brukerens noggin kan være verre enn om det ble pakket inn i en vanlig hjelm. Fremtidige versjoner kan imidlertid forutsi hvor dårlig en innvirkning kommer til å være og oppblåse seg til det optimale trykket.

Forskningen ble publisert i Annals of Biomedical Engineering .

Laget diskuterer prosjektet og demonstrerer dråpene i videoen nedenfor.

Kilde: Stanford University

I fallforsøk ble Hövding airbag hjelm design funnet å være opptil seks ganger bedre å redusere støt, målt ved lineær akselerasjon, sammenlignet med konvensjonelle hjelmer (Kurt Hickman)

Airbag-hjelmer, som Hövding, er designet for å holde seg ut av veien til de trengs, og kan vise seg å være tryggere enn konvensjonelle skumhjelmer (Kreditt: Hövding)

Anbefalt Redaksjonens