Naukowcy z Uniwersytetu w Göteborgu w Szwecji i Uniwersytetu w Isfahanie w Iranie proponują rewolucję w konstrukcji kasków rowerowych. Ich najnowsze badania, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie "International Journal of Solids and Structures", prezentują kask nowej generacji, który dzięki innowacyjnej geometrii materiału zapewnia znacznie lepszą ochronę przed urazami głowy. Kluczem do sukcesu jest zastosowanie do budowy takiego kasku tak zwanych struktur auksetycznych, które pod wpływem naprężeń i odkształceń mechanicznych wykazują nieoczekiwane zachowanie.
Zaprojektowane przez autorów pracy specjalne geometryczne wzory sprawiają, że warstwa pochłaniająca kasku zachowuje się inaczej niż tradycyjne materiały używane do tej pory. Materiały auksetyczne mają ujemny tzw. współczynnik Poisson’a (NPR) charakteryzujący odpowiedź materiału na naprężenie jednoosiowe. Zachowują się sprzecznie z intuicją, tzn. przy jednoosiowym rozciąganiu, rozszerzają się poprzecznie, a przy ściskaniu, czy uderzeniu poprzecznie się kurczą. To zjawisko pozwala na znacznie efektywniejsze pochłanianie energii, minimalizując ryzyko kontuzji.
Autorzy wykorzystali symulacje komputerowe i techniki optymalizacji. Ostateczną warstwę ochronną kasku wykonali z pomocą drukarki 3D z hiperelastycznego polimeru, zdolnego do znacznego odkształcenia i powrotu do pierwotnego kształtu. Testy standardowe, przeprowadzone na nowym kasku, wykazały, że zapewnia on lepszą ochronę głowy, niż tradycyjne modele.
Jedną z najciekawszych cech nowego projektu jest możliwość indywidualnego dostosowania kasku do kształtu głowy każdego użytkownika dzięki technologii druku 3D. To otwiera nowe możliwości nie tylko dla profesjonalnych sportowców, ale także dla osób, które mają trudności ze znalezieniem kasku o odpowiednim kształcie i rozmiarze.
Badania te mogą zrewolucjonizować nie tylko rynek kasków rowerowych, ale także inne dziedziny, gdzie ochrona przed uderzeniami jest kluczowa. Wizja przyszłości, w której każdy rowerzysta może posiadać kask wydrukowany na zamówienie, oferujący optymalną ochronę, jest coraz bliżej realizacji. Choć obecnie technologia druku 3D jest droższa od masowej produkcji tradycyjnych wkładek, oczekuje się, że te koszty w miarę upowszechniania się technologii spadną.
