Велосипедные шлемы работают, поглощая энергию удара, которая в противном случае передавалась бы к голове владельца. Утверждается, что экспериментальный новый шлем работает лучше, чем обычные модели, благодаря специальной смоле.
За некоторыми примечательными исключениями, велосипедные шлемы обычно состоят из внешней пластиковой оболочки, которая рассеивает энергию удара путем растрескивания, а также нижележащего пенополистирольного вкладыша, который сжимается для поглощения энергии удара, дополнительно уменьшая количество, которое достигает головы велосипедиста.
Под руководством доцента Леонг Ках Фай, ученые из Сингапурского технологического университета Наньян, разрабатывают шлем, внешняя оболочка которого вместо этого сделана из углеродного волокна, пропитанного термопластичной смолой, известной как Elium.
Смола Elium, производимая французской компанией Arkema, постепенно превращается в твердое вещество при комнатной температуре, в отличие от других смол, которые для отверждения необходимо нагревать. Сообщается, что это качество, наряду с его низкой вязкостью, позволяет ей более тщательно пропитывать углеродные волокна, повышая ударную вязкость получаемого композита.
Слева направо: научный сотрудник Горам Гохель, доцент Леонг Ках Фай и научный сотрудник, доктор Бхудолия Сомен Кумар со своими шлемами. Фото: Nanyang Technological University
Согласно исследователям, пропитанная смолой Elium оболочка их прототипа шлема более прочная, жесткая и менее хрупкая, чем традиционная оболочка из поликарбоната, что позволяет ей поглощать больше энергии удара в течение более длительного периода времени (другими словами, в течение большего количества миллисекунд на один удар).
В результате, лабораторные испытания показывают, что в то время как подкладка из вспененного материала шлема с поликарбонатной оболочкой должна поглощать около 75 процентов общей энергии удара, подкладка шлема с оболочкой из элиума должна поглощать только около 35 процентов. Кроме того, композитная оболочка должна быть дешевле в производстве, чем оболочки из традиционных термопластов, которые необходимо формовать при высоких температурах.
Следует отметить, что настоящий прототип шлема примерно на 20% тяжелее своих традиционных аналогов. Исследователи надеются устранить этот недостаток, заменив углеродное волокно на более легкую полипропиленовую ткань.
Источник: New Atlas / Nanyang Technological University
