خوذة دراجة بخارية 3D تمتص الصدمات بتعديل شكلها حسب الحاجة

خوذة دراجات هوائية جديدة بتصميم هندسى قد تُسهم فى تعزيز سلامة راكبى الدراجات من خلال تقليل إصابات الرأس، طور باحثون فى جامعتى جوتنبرج وأصفهان هذه الخوذة المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتتميز بقدرتها على امتصاص الصدمات بشكل أفضل من الخوذات التقليدية المبطنة بالإسفنج، وذلك من خلال تعديل شكلها حسب الحاجة.

على غرار مبدأ مناطق التكسير فى السيارة، فإن الفكرة هى أن الطبقة الداخلية للخوذة تتقلص وتمتص الطاقة، وبالتالى تنتقل قوة أقل إلى رأس الراكب أثناء الاصطدام.

ويوضح الباحث الرئيسى محسن ميرخلف من جامعة جوتنبرج: "عند تعرض مادة البطانة لطاقة الاصطدام، تنكمش، مما يُحسّن امتصاص طاقة الاصطدام، مما يعنى انخفاض مخاطر إصابة رأس راكب الدراجة فى الحوادث".

ويضيف: "استخدمنا طريقةً مُحددةً لتحسين التصميم لتحديد أفضل تكوين هندسي مُمكن لتقليل قوى الاصطدام، وتُعدّ هندسة بنية المادة عاملًا أساسيًا"

وتم تحديد هندسة الخوذة باستخدام محاكاة حاسوبية، ثم طُبعت باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، واستخدمت النسخة المطبوعة مادة تُسمى بوليمرًا فائق المرونة، قادر على التمدد والانكماش والتشوه ثم العودة إلى شكله الأصلي.

واختبر الفريق النسخة المطبوعة على خوذات إسفنجية تقليدية فى نوعين من سيناريوهات التصادم، ووجدوا أن النسخة الجديدة تحمى الرأس بشكل أفضل.

بالإضافة إلى توفير حماية أفضل، تتميز الخوذة المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بخفة وزنها، ويمكن تعديل شكلها لتناسب رأس كل راكب، ويشير الباحثون إلى أنها قد تكون مفيدة للرياضيين المحترفين، أو لمن يجدون خوذات الدراجات المتوفرة حاليًا غير مريحة، مع أن تقنية طباعة الخوذة تجعلها حاليًا أغلى من النماذج التقليدية.

ومع المزيد من التطوير، قد تُفضى هذه التقنية إلى جيل جديد من خوذات الدراجات الهوائية، أكثر أمانًا وراحةً وقابليةً للتخصيص، كما صرّح ميرخلف.

وأضاف: "على الرغم من أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تُعدّ حاليًا أغلى من بطانات الرغوة المُنتجة بكميات كبيرة، إلا أنه من المتوقع أن تنخفض التكاليف مع اتساع نطاق استخدام هذه التقنية.

وفى المستقبل، قد يكون من الممكن طباعة خوذات مُخصصة حسب الطلب، مما يضمن حصول كل راكب على أفضل حماية ممكنة".