طراحی ایربگ برای کلاه ایمنی + فیلم نحوه عملکرد

دنده 6 :کلاه های ایمنی دوچرخه سواری به تکنولوژیهای سیگنالهای ال ای دی، ارتباط رادیویی و تشخیص نقطه کور  برای جلوگیری از حادثه مجهز شده اند. اما اگر تصادفی برای دوچرخه سوار اتفاق بیفتد شرایط کلاه ایمنی برای جلوگیری از برخورد شدید سر دوچرخه سوار تغییر محسوسی نکرده است. در همین راستا تیمی در استنفورد کلاه ایمنی برای دوچرخه سواران طراحی کرده اند که داخل آن از کیسه هوای خود بادشو استفاده شده و در آزمایشها نشان داده می شود که امنیت پوشش داخلی جدید از نمونه های قدیمی بیشتر و بهتر است.

کلاه ایمنی دارای کیسه هوا مورد بجث  Hövding است که در بیشتر زمانها به صورت یقه می باشد و در زمان مورد نیاز تبدیل به کلاه ایمنی می شود. به گونه طراحی شده است که اطراف گردن دوچرخه سوار مانند یک شال پفی قرار می گیرد. در زمان تشخیص برخورد به سرعت باد می شود و اطراف سر و گردن دوچرخه سوار را احاطه می کند تا از شدت ضربه به سر کاسته شود. این گونه کلاه های ایمنی در حال حاضر در بخشهایی از اروپا در دسترس هستند اما هنوز در آمریکا استفاده نمی شوند.

بنا بر آزمایشهای استانداردهای سی ای، علکرد این کلاه  های اینمی مناسب بوده است. اما برای اینکه ببینیم چقدر از کلاه های ایمنی قدیمی بهتر هستند بایومهندس استانفورد، دیوید کاماریلو و تیمش کلاه ایمنی دارای کیسه هوا را در معرض دراپ تستهای استاندارد قرار می دهند. کلاه ایمنی با کیسه هوای از قبل پر شده بر روی یک سر عروسکی قرار می گیرد که دارای شتاب سنج است و از ارتفاع های 0.80 متری تا 2 متری بر روی یک پلاتفرم فلزی رها می شود. تاثیر شتاب خطی به هنگام برخورد سر با زمین از زوایای مختلف مورد بررسی قرار می گیرد.

مهمت کورت یکی از نویسندگان این مطالعات عنوان کرده است ما دراپ تستها که آزمایشهای معمول فدرال بر روی کلاه های ایمنی است را انجام دادیم. ما متوجه شدیم که با فشار اولیه مناسب، می توان شتاب سر را 5 تا 6 برابر نسبت به کلاه های ایمنی قدیمی کاهش داد.

شتاب خطی سنجش خوبی از ریسک شکستگی جمجمه و دیگر جراحات است. اما چیزی در مورد شانس ضربه مغزی نمی گوید. مطالعه این مساله مشخصا هدف شخصی کاماریلو بود که خودش از ضربه مغزی در اثر تصادف هنگام دوچرخه سواری آسیب دیده است.

کاماریلو می گوید: ثابت شده است که فوم داخل کلاه ایمنی می تواند شکستگی و دیگر جراحات شدید مغزی را کاهش دهد. اما من فکر می کنم که تعداد زیادی از مردم به نادستی باور دارند که کلاه ایمنی شما را در برار ضربه مغزی حفظ می کند که این باور درست نیست.

دلیل این امر این است که دانشمندان به درستی نمی دانند چه چیزی موجب بیهوشی بعد از ضربه به مغز می شود. در حال حاضر این تئوری وجود دارد که حرکت پیچش بیشتر از خطی موجب این مساله می شود. اگرچه در آزمایشهای این تیم، حفاظت در برابر این نوع از جراحات مسقیما اندازه گیری نشد، آنها بر این باور هستند که کلاه ایمن جدید از نمونه های قدیمی عملکرد بهتری دارند و این به خاطر استفاده از سایز یزرگ و سطوح نرم تر به جای فومهای قدیمی است.

کاماریلو می گوید: تئوری های زادی در مورد علت بهوشی وجود دارد اما قویترین تئوری پیچش ناگهانی سر می باشد. که منجر به آسیب دیدن پرده نرم مغز و در نهایت کشیدگی آکسون ها می گردد.

برنامه آینده تیم اندازه گیری مقداری است که کلاه اینمی جدید می تواند از این آسیب های ناخواسته مغزی

جلوگیری کند و چگونگی بهینه سازی این مقدار. هدف نهایی آزمایشها افزایش ایمنی کلاه و جلوگیری از ضربه مغزی است. مطالعه چگونگی  عملکرد کلاه اینمی در زمان افتادن از بلندی و سطح باد شدن خودکار، مسایل دیگری است که این تیم باید بر روی آن تحقیق کنند.

در آزمایشگاه کلاه اینمی به مقدار مناسب از قبل پر از باد می شود. اما در دنیای واقعی آنها باید به گونه  ای طراحی گردند که در زمان بر خود به صورت خودکار پر از باد شوند. این روند به گونه ای است که پر شدن کلاه اینمی به مقدار مناسب را گارانتی نمی کنددر نتیجه ممکن است عملکرد آن ضعیف تر از کلاههای ایمنی قبلی گردد. در هر حال نسخه های آینده ممکن است قادر به شناسایی و تعیین مقدار شدت تصادف و تعیین بهترین میزان باد باشند.