Mokslininkai San Antonijuje, Teksase, ketina pradėti novatorišką projektą, kurio tikslas – pagerinti karinių šalmų paminkštinimą, kad būtų apsaugotas nuo įvairaus greičio smūgių. Rebecca Bird praneša.

Daktaras Danielis Portillo iš Pietvakarių tyrimų instituto (SwRI) bendradarbiavo su dr. Morteza Seidi iš Teksaso universiteto San Antonijuje (UTSA) metus trukusiame tyrime.

Kartu su savo komanda pora ištirs naujoviškas medžiagas ir dizainą, kurie pirmą kartą galėtų apsaugoti karius nuo buko ir balistinio smūgio mūšio lauke.

Jie planuoja panaudoti savo kolektyvinę patirtį ir naudoti skaičiavimo modelių bei eksperimentinių bandymų derinį būsimuose tyrimuose ir plėtroje.

Šalmo dizaino spraga

Dabartiniai kariniai šalmai skirti apsaugoti naudotojo galvą nuo konkrečių grėsmių – mažo greičio buko smūgio arba didelio greičio balistinio smūgio.

Tačiau jiems dažnai trūksta universalumo, kad apsaugotų smegenis įvairiose karinėse pajėgose.

Daktaras Portillo papasakojo NR Times kad komandos tikslas yra sukurti pagalvėlę, kuri išliktų minkšta ir suspaudžiama lėtesnio smūgio, pavyzdžiui, griuvimo ar susidūrimo jėgos, metu.

Tada jis turi tapti tvirtesnis per didelio greičio smūgius, kurie gali siekti šimtus metrų per sekundę, pavyzdžiui, kulkų ar sviedinių smūgių.

Ekspertai turi „naują idėją“ kurdami padėkliuką, kuris įvairiuose renginiuose gali veikti skirtingai.

Ši technologija elgtųsi panašiai kaip oobleck, kukurūzų krakmolo ir vandens mišinys, kuris juda skirtingai, priklausomai nuo išorinės jėgos, paaiškino dr. Portillo.

UTSA dr. Morteza Seidi kairėje ir Pietvakarių tyrimų instituto dr. Danielis Portillo.

Universali apsauga nuo smūgių

Tyrimas prasidės šį spalį, kai komanda kuria kompiuterinius modelius, kad prognozuotų, kaip įvairios medžiagos ir dizainas reaguoja į skirtingą greitį.

„Tada, kai turėsime daug įvairių derinių ir skirtingų trinkelių konstrukcijų, iš tikrųjų juos eksperimentiškai išbandysime“, – sakė dr. Portillo.

Tai patvirtins našumą ir tai, kad modeliavimas buvo tikslus.

Mokslininkai galiausiai paims du ar tris geriausius atlikėjus ir atliks pilną šalmo bandymą.

„Naudosime universalią ginklų sistemą, norėdami šaudyti įvairiomis kulkomis į šalmus, kuriuose yra mūsų naujosios pagalvėlės“, – paaiškino dr.

„Tie šalmai bus dedami ant galvos kopijų, kurių viduje yra pagreičio jutikliai jėgoms matuoti.

Apsauga nuo sprogimo

Tyrimo metu pagrindinis dėmesys bus skiriamas bukas ir balistinei apsaugai, tačiau tyrėjų komanda taip pat apsvarstys, kaip efektyviai šalmo pagalvėlės galėtų apsaugoti nuo sprogimo smūgių.

Sprogstamųjų įtaisų sprogimai yra pagrindinė trauminių smegenų sužalojimų kovos zonose priežastis, dažnai atsirandanti dėl sprogimo metu susidarančių slėgio bangų.

Tradiciniai šalmų dizainai dažnai nepakankamai sugeria arba neišsklaido sprogimo energijos, o tai gali sukelti sukrėtimo jėgas, turinčias įtakos smegenų funkcijai.

Nors tyrėjai neketina atlikti sprogdinimo bandymų projekto pradžioje, jie gali atlikti eksperimentus vėliau.

Tai gali apimti smūgio vamzdžio naudojimą, kuriame naudojamos suslėgtos dujos, kad būtų imituojama sprogimo banga, arba jie gali pasirinkti susprogdinti sprogmenis.

Bendradarbiavimas

Pagrindinis tyrimo veiksnys yra bendradarbiavimas su UTSA, didžiausiu San Antonijaus universitetu, kuriame daktaras Portillo praleido beveik dešimtmetį.

Dr. Seidi patirtis kuriant futbolo šalmo paminkštinimą kartu su SwRI patirtimi inžinerinio projektavimo, balistinių ir sprogdinimo bandymų srityje sukuria tvirtą partnerystę.

Dr Portillo sakė, kad santykiai yra „tikrai labai svarbūs“, o didelė kompetencija ir patirtis naudinga abiem pusėms.

Metus trunkančius tyrimus remia 125 000 USD vidinė mokslinių tyrimų stipendija iš programos „Connecting through Research Partnerships“ („Connect“).

Kai tyrimas bus baigtas, kitas etapas bus kitų bendradarbiavimo šaltinių paieška, kad technologija būtų tobulinama, paaiškino dr. Portillo.

Nors pagrindinis tyrimas yra skirtas karinėms reikmėms, šalmo paminkštinimas ilgainiui gali būti naudingas kitoms sritims, įskaitant teisėsaugos ir saugumo tarnybas.