《生物工程》雜志介紹了這種新型自行車頭盔的設計,并與傳統的發泡聚苯乙烯自行車頭盔進行了對比測試。

Bertrand Mathon和其研發團隊表示,騎自行車時戴發泡聚苯乙烯頭盔可降低顱骨骨折、穿透傷和腦外傷的風險。

他們稱:“在設計頭盔原型時,厚度和剛度是影響頭盔的能量吸收效果的關鍵變量。”

“鑒于發泡聚苯乙烯具有沖擊減緩能力和質地輕盈,它已成為自行車頭盔制造商使用的參考材料。”

為了進一步提高不同頭部損傷機制的安全性,一些研究小組建議用其他材料取代傳統的塑料外殼,如丙烯酸熱塑性復合材料或椰子殼,而另一些研究小組則使用了可折疊或能量吸收結構。

最近,創新的自行車頭盔甚至采用了安全氣囊技術,為新一代頭盔的誕生鋪平了道路。

在這些初步工作的基礎上,研究小組開發了Bumpair自行車頭盔,該頭盔充滿了壓縮空氣,采用專利認證技術,以增加沖擊吸收效果。

種新設計包括一個用于容納氣體的氣密彈性膜和一個容納該膜的纖維外殼。

在頭盔放氣的靜止狀態下,隔膜的尺寸與外殼的尺寸不同,并且包含隔膜的外殼可以折疊。

在充氣的活動狀態下,膜的尺寸與外殼的尺寸相對應。

Bumpair頭盔的工作原理是在聚酰胺纖維頭盔內的聚氨酯袋中封裝壓縮空氣。聚酰胺纖維抑制聚氨酯進一步變形,使其能夠承受高壓。

頭盔內的壓縮空氣產生強大的表面張力,使頭盔能夠吸收沖擊力并保護使用者的頭部。

抗變形力與頭盔接觸面和內部壓力成正比。

研究人員稱:"必須說明的是,頭盔需要充氣到正確的壓力,因為所提供的保護直接取決于其充氣水平。”

為了幫助用戶正確地給頭盔充氣,最新版本的頭盔上增加了一個壓力指示器,以顯示頭盔何時處于正確的壓力狀態。他們說,如果壓力達不到要求,可能會給使用者帶來危險。

這種頭盔比傳統的發泡聚苯乙烯頭盔更大,平均厚度為52毫米。

在研究中,研究人員對頭盔進行了沖擊測試,以評估該頭盔減少線性加速度影響的能力,并將結果與傳統的發泡聚苯乙烯頭盔進行了比較。

兩種設計都反復在平鋪砧上進行了有導向的垂直下落試驗,并記錄了最大加速度值。

與傳統頭盔相比,充氣頭盔大大降低了最大線性加速度,顯示出在減少沖擊能量方面的改進。

Bumpair頭盔還顯示出比傳統頭盔更好的抗反復撞擊能力。(傳統的發泡聚苯乙烯頭盔不能承受一次以上的撞擊)。

他們表示,充氣設計更能抵御撞擊,因為其充氣結構能更好地分散和吸收撞擊能量。

根據實驗室對4個Bumpair樣品和20個專用樣品進行的130次撞擊測試,其加速度的最大值從未超過規定標準的要求。平均值總是比硬頭盔低得多。

研究人員稱,他們的新設計有助于減少騎車者的頭部傷害。