Исследователи из Университета Гетеборга и Университета Исфахана разработали новую конструкцию велосипедных шлемов с использованием ауксетических метаструктур. Конструкция представляет собой амортизирующий материал, который улучшает поглощение ударов при падениях по сравнению с традиционными пенопластовыми вкладышами. Этот новый подход был подробно описан в International Journal of Solids and Structures и решает давние проблемы в конструкции шлемов, связанные с ударопрочностью и комфортом.
«Под воздействием энергии удара материал подкладки сжимается, что значительно улучшает поглощение энергии удара. Это приводит к снижению риска травм, полученных велосипедистами во время аварий», — объясняет доцент Мохсен Миркхалаф, принимавший участие в исследовании. Защитный слой шлема изготовлен из гиперэластичного полимера, который может подвергаться значительной деформации, возвращаясь к своей первоначальной форме.
Исследовательская группа использовала технологию 3D-печати для изготовления компонентов шлема. Этот метод производства позволяет производить индивидуальную подгонку под форму головы, что может быть полезно профессиональным спортсменам и велосипедистам, которым сложно найти удобные шлемы. Тестирование показало, что новая конструкция показала лучшие результаты в различных сценариях ударов по сравнению с обычными конструкциями шлемов.
Ауксетические материалы, которые расширяются в стороны при растяжении и сжимаются при поглощении энергии, известны уже около четырех десятилетий. Однако Миркхалаф отмечает, что последние достижения в области производственных процессов, в частности аддитивного производства, позволили реализовать эти материалы на практике в конструкции шлема. Геометрия внутренней структуры шлема была специально оптимизирована для минимизации сил при столкновениях.
Сотрудничество между шведскими и иранскими университетами демонстрирует ценность международного исследовательского партнерства в области инноваций в области безопасности. Хотя напечатанные на 3D-принтере индивидуальные шлемы в настоящее время стоят дороже, чем серийно выпускаемые альтернативы, тенденции в отрасли предполагают, что эти расходы будут снижаться по мере распространения технологии. Исследование указывает на потенциальные области применения за пределами велоспорта, включая другое спортивное оборудование и средства безопасности для автомобилей.
Исследование под названием «Проектирование, оптимизация и аддитивное производство инновационного велосипедного шлема с использованием ауксетических метаструктур» было опубликовано 21 января 2025 года
Источник: scienmag.com
По вопросам 3d печати, 3d сканированию в Краснодаре писать сюда:
телеграм — https://t.me/fidller
почта — shope@fidller.com
все о кино тут — https://news.fidller.com
всё о 3d печати и 3d сканировании тут https://3dprint.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/fidller_com
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123
https://t.me/pechat3dkrd
https://rutube.ru/channel/23475108/
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.