Jakten på en tryggere hjelm

Lenge etter at vinnerne av Super Bowl XLV har tatt hjem Lombardi-trofeet, vil denne sesongen bli husket for nye anstrengelser for å dempe de tilsynelatende uunngåelige hodeskadene påført av så mange fotballspillere.

Skadebeskytter: Riddell 360 er designet for å forhindre hjernerystelse ved å redusere støtkraften foran på hodet til en spiller.

Den gjennomsnittlige spilleren får anslagsvis 950 slag mot hodet i løpet av en sesong. Disse treffene kan ikke bare resultere i hjernerystelse, men også langvarig hjerneskade. Som svar på den større bevisstheten om hodeskader, gjorde NFL betydelige regelendringer denne sesongen – strengere straffer og høye bøter for hjelm-til-hjelm-treff eller treff mot forsvarsløse spillere. Men en annen måte å beskytte spillere på kommer fra bedre hjelmteknologi.



Riddell, den offisielle utstyrsprodusenten til NFL, har gitt ut en ny type hjelm designet for å redusere hjernerystelse. De Riddell 360 reduserer slagkraften foran på hodet til en spiller, der 70 prosent av treffene skjer, sier Thad Ide, Riddells senior visepresident for forskning og utvikling. Ide legger til at 70 prosent av hjernerystelsene skyldes treff foran på hjelmen.

Riddell har samlet statistikk over hodeskader ved å bruke sin egen HIT-teknologi , et system som bruker sensorutstyrte hjelmer for å måle plasseringen, størrelsen og retningen til treff som oppleves under en kamp eller trening. Til dags dato har systemet samlet inn data om over 1,5 millioner hodestøt. NFL annonserte nylig at de vil bruke HIT-teknologien til å måle hodestøt i løpet av 2011-sesongen. Ligaen jobber med å fremme systemet og bygge nye sensorer som kan plasseres ikke bare rundt toppen av hjelmen, men også bak en spillers øre og i et munnstykke for mer nøyaktige avlesninger.

Riddell redesignet nøkkelaspekter ved hjelmen for å bedre beskytte den fremre delen. Ansiktsbeskyttere er normalt laget av karbonstål og festet til den øvre fronten av hjelmen; så når en spiller blir truffet i ansiktet, overføres energi til forsiden av hodet. I kontrast er ansiktsmasken på Riddell 360 laget av en hybrid av karbonstål og et lett, fleksibelt materiale. Den er festet til siden av hjelmen med hengselklemmer, noe som betyr at ansiktsbeskyttelsen bøyer seg ved støt og absorberer mer av energien før den går tilbake til sin opprinnelige form.

Riddell-forskere laget også en ansiktsrammestruktur, et kontinuerlig polstringsarrangement laget av materialer som bidrar til å redusere mengden kraft som overføres til spillerens hode fra et treff til fronten av hjelmen. Polstringen inne i hjelmen har en sekskantet design som former seg godt etter spillerens hode, sier Ide. Og hjelmen har en oppblåsbar foring i siden og bak for en tilpasset passform. Dette hindrer en spillers hode fra å bevege seg rundt inne i hjelmen, og hindrer at hjelmen spretter av.

10. januar ble Riddell 360 brukt for første gang under en ekte kamp, ​​da University of Oregon fotballstjerne LaMichael James hadde på seg hjelmen under college-kampen mot Auburn University. Ide sier at hjelmen, priset til over 0, vil sendes til alle divisjon 1 college-lag denne våren.

En annen stor utfordring i hjelmdesign er å beskytte mot rotasjons- eller vinkelakselerasjoner, treff som får en spillers hode til å rotere eller spinne litt, noe som oftest fører til hjernerystelse. Siden 2007 har National Institutes of Health (NIH) finansiert studier ved å bruke HIT-systemet for å måle hvordan denne typen hodestøt forårsaker skade. HIT-teknologien måler både rotasjons- og lineær akselerasjon av en spillers hode. Lineær akselerasjon er resultatet av et direkte treff som får en spillers hode til å bevege seg frem og tilbake. Den resulterende reaksjonskraften uttrykkes i g-kraft (med en g som er lik tyngdekraften). Forskning utført av NFL har bestemt at 98 g er terskelen for hjernerystelse.

[Riddells] hjelmkonsept og design er absolutt unikt, sier Joseph Maroon , professor i nevrokirurgi ved University of Pennsylvania Medical Center og teamets nevrokirurg for Pittsburgh Steelers. Men problemet er at det er mye om hjernerystelse og hodeskader som vi ikke helt forstår.

Dette er et nøkkelspørsmål for de som forsker på måter å beskytte fotballspillere på. En studie publisert i J ournal of Athletic Training i desember 2010 fant ut at hjernetraumer ikke bare kan være forårsaket av treff som gjør en spiller svimmel, men også av akkumulering av mindre treff.

Diskusjonen som skjer nå er, hvilke treff vil du beskytte deg mot? De enorme katastrofale hjernerystelsene, eller de mindre treffene en spiller tar 50 ganger om dagen? sier Chris Nowinski , president for Sports Legacy Institute, en ideell organisasjon basert i Waltham, Massachusetts, som studerer hjerneskade hos idrettsutøvere. Ærlig talt tror jeg ikke folk vet hvilken vei de skal gå på dette tidspunktet, sier Nowinski.

Rick Greenwald, president for Simbex, et forsknings- og produktutviklingsselskap i Libanon, New Hampshire, og hovedetterforsker av NIH-studiene som bruker HIT-systemet, sier at forskere fortsatt ikke vet hvor mye rotasjonsbevegelse som forårsaker hjernerystelse, og at de derfor ikke ikke vet hvor mye de trenger for å redusere det for å forhindre hjernerystelse. (Simbex spesialiserer seg på biomekaniske tilbakemeldingssystemer og utviklet opprinnelig HIT-teknologien, som ble kjøpt opp av Riddell i 2004.)

Behovet for bedre verneutstyr har også inspirert noen mer eksperimentelle design. Michael Princip, en industridesigningeniør, fikk nylig oppmerksomhet for sin Bulwark-hjelm, som inneholder lag med polstring med variabel tykkelse og tetthet under et hardt ytre skall laget av polykarbonat. De indre lagene er kalibrert for å redusere mengden energi som når det indre skallet som omgir spillerens hode. Hjelmen er også segmentert slik at deler av hjelmen kan polstres forskjellig avhengig av spillerens posisjon - quarterbacks, for eksempel, tåler de fleste krefter til bakhodet. Princip bygger for tiden en andre prototype for testing.

Et annet design som har vært under utvikling i åtte år er Gladiator, bygget av Brett Straus, en industriell designer ved Protective Sports Equipment, et privat selskap i Pennsylvania. Hjelmen har et mykt ytre skall laget av polyuretanskum over en hard ytre hjelm. Den inkluderer også flere innvendige lag designet for å håndtere energien til treff.

Enhver innsats for teknologiinnovasjon bør applauderes, sier Greenwald. Imidlertid, sier han, må alle disse designene studeres nøye i laboratoriet og på banen, og evalueres av National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment.

Det er økende bekymring over måten alle hjelmer er testet og vurdert for sikkerhet. Senator Tom Udall (D-New Mexico) ber U.S. Federal Trade Commission om å undersøke villedende sikkerhetspåstander og villedende praksis ved salg av nye fotballhjelmer og overhalt brukte.

Nowinski sier at hjernetraumer og hjernerystelse alltid vil være et problem i idrett med hjelm. Det er mye om hodeskader som vi ikke vet og ikke forstår, sier han, og det kommer til å være sant i veldig lang tid.

Brittany Sauser er reporter og senior nettprodusent for Teknologigjennomgang.

stjernene som mest sannsynlig har bebodd planeter er
gjemme seg

Faktiske Teknologier

Kategori

Ukategorisert

Teknologi

Bioteknologi

Teknisk Politikk

Klima Forandringer

Mennesker Og Teknologi

Silicon Valley

Databehandling

Mit News Magazine

Kunstig Intelligens

Rom

Smarte Byer

Blockchain

Feature Story

Alumniprofil

Alumniforbindelse

Mit News-Funksjon

1865

Mitt Syn

77 Mass Ave

Møt Forfatteren

Profiler I Generøsitet

Sett På Campus

Alumnibrev

Nyheter

Valget 2020

Med Indeks

Under Kuppelen

Brannslange

Uendelige Historier

Pandemisk Teknologiprosjekt

Fra Presidenten

Forsidehistorie

Fotogalleri

Anbefalt