Helme. Symbole des Schutzes, technische Herausforderungen, Embleme des Mutes. Ihre Geschichte ist eng mit der der Menschheit verbunden, vom Schutz von Kriegern in epischen Schlachten bis hin zu Rennwagen- und Motorradfahrern mit Überschallgeschwindigkeit.
Die Herausforderung ist nie vorbei. Stöße, Stürze und Unfälle sind immer noch eine ständige Bedrohung. Und da stellt sich spontan die Frage: Wie können wir Helme noch sicherer machen? Die Antwort könnte aus der Geometrie kommen.
Helme der Zukunft? Sechsmal sicherer
Kennen Sie die Blasenmaterialien, die üblicherweise in Verpackungen verwendet werden? Ingenieure überdenken sie, um einen hochmodernen Aufprallschutz zu entwickeln. Nicht nur zum Schutz zerbrechlicher Gegenstände, sondern auch für die Helme der Zukunft.
Eine Zusammenarbeit zwischen der University of Colorado Boulder und Sandia National Laboratories Es könnte tatsächlich unsere Vorstellungen von Sicherheit verändern. Eine innovative Innengeometrie ist tatsächlich in der Lage, Stöße bis zu sechsmal stärker zu absorbieren als herkömmliche Systeme. Die komplette Studie verlinke ich hier. Doch wie funktioniert diese Revolution im Schutzbereich?
Quetschen! Die Kraft der Stoßdämpfung
Stellen Sie sich das Innere eines Schwammes vor: voller winziger Leerräume. Durch die Zerkleinerung schließen sich diese Räume und absorbieren Energie; Das ist das Grundprinzip des Aufprallschutzes.
Das Ingenieurteam ging über dieses Grundkonzept hinaus und schlug eine Polsterung aus sechseckigen Wabengeometrien vor, die in Wellen zusammenfallen. Es ist eine unglaublich effizientere Methode, die Energie eines Aufpralls im Inneren von Helmen zu verteilen.
Das Material zur Stoßdämpfung ist wichtig, entscheidend ist jedoch die Geometrie.
Robert McCurdy, Erstautor der Studie
Helme mit flexibler Geometrie
Das Projekt hat sich dem ehrgeizigsten Ziel angenähert: eine Konfiguration, die in der Lage ist, nicht nur viel Kraft aufzunehmen, sondern auch Kräfte unterschiedlicher Größenordnung bei gleicher Wirksamkeit. Wie der ideale Schutz für einen Helm: Der heftige Aufprall eines Autounfalls oder der „weichere“ Aufprall eines Fahrradsturzes muss gleichermaßen abgefangen werden.
Die Lösung? Überarbeiten Sie die Innengeometrie dieser Strukturen auf Größen von etwa einem Millimeter. Das Einfügen einiger „Knoten“, Falten ähnlich einer Ziehharmonika, steuert den Zusammenbruch dieser „Waben“ und macht ihn fließend und konstant. Das Ergebnis? Eine gleichmäßige Stoßdämpfung während der gesamten Kompression.
Die Kreationen des Teams hielten Stößen stand und absorbierten ein Vielfaches mehr Energie als herkömmliche Designs oder Schäume aus demselben Material.
Stoßsicher
Die innovativen Pads wurden aus einem elastischen, polyurethanähnlichen Material 3D-gedruckt und auf die Probe gestellt. Ergebnis? Sie sind, wie bereits erwähnt, in der Lage, etwa sechsmal mehr Energie zu absorbieren als Standardschäume (aus dem gleichen Material) und bis zu 25 % mehr als andere Technologien.
Doch die Verbesserungen enden damit nicht: Forscher perfektionieren ihre Geometrien. Die modifizierten „Bienenwaben“ könnten uns eines Tages mit verschiedenen Anpassungen in Fahrradhelmen oder in Unfallschutzhelmen schützen. Die einsetzbaren Materialien reichen je nach Bedarf von Kunststoff bis Aluminium.
Das bringt die Zukunft: eine Welt, die vor den unerwarteten Auswirkungen des Lebens geschützt ist. Kraft der Geometrie.
