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推动头盔安全革命的新材料
发布:shadow   时间:2015/3/25 15:47:47   阅读:2802 
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   自从上个世纪60年代采用泡沫聚苯乙烯作为头盔里吸收冲击能量的材料以来,现代头盔的结构一直没有发生显著改变。但是新的材料和制造工艺正在提高它的安全性,在某些情况下,相比同等的泡沫聚苯乙烯材料,这种新材料能够多吸收超过30%的冲击能量。今天,你就可以买到这种材料做成的头盔了。

   等等,泡沫聚苯乙烯?是的,你的自行车头盔,摩托车头盔或者许多其它运动用到的头盔,就是利用发泡型聚苯乙烯去吸收冲击能量,这和送外卖的饭盒就是同一种材料。事实上,考虑到泡沫聚苯乙烯的基本性质,它还是能够很好的吸收冲击带来的能量,但是它的主要优点却是价格便宜,这也是为什么一个更加昂贵的头盔和一个粗陋的头盔之间对于安全没有非常明显的差异。但现在是2015年了,我们当然能做的更好。
 

   Koroyd,一种新型材料,通过热焊接方式将许多微型管组装在一起,形成一个整体,它能够通过一种可测量且有效的方式去吸收冲击带来的能量。外表看起来像一个蜂窝,但是和那些不用胶水或者粘合剂就难以加工的材料不同,这种材料中的每个小管子都是通过共聚物的挤出工艺生产的。这种材料的内层更厚一点,主要是用于吸收能量和提供强度,然而外层是一层非常薄的只有几微米的薄膜,它的熔点也比内层低,要制造“一片”这种材料,需要将这些管子堆放在一起加热。然后这些管子紧密的结合在一起,成为一个统一的、连续的整体结构。这种“片状”的Koroyd管子能够在三维方向上弯曲,还能够以同样的厚度围绕着人的头部。并且,能够通过调整管壁的厚度去改变它吸收不同程度冲击能量的能力。

   在高速冲击下(如自行车撞击),这种Koroyd管会弯曲变形,就像传统的发泡型聚苯乙烯材料一样,但和发泡型聚苯乙烯不同的是,Koroyd还能够通过弹性变形有效减少低速(想象速度为零的时候)下的撞击。这些类型的撞击对于传统的头盔而言是一个大麻烦,即使当你速度很低的时候依然能够感觉到震荡。发泡型聚苯乙烯头盔能够在高速撞击下挽救你的生命,因为它仅仅只在有足够高能量的时候才会变形。

   Smith Sport Optics公司的品类经理Graham Sours说,装备了Koroyd头盔,能够比泡沫型聚苯乙烯材料的头盔多吸收30%的冲击能量。安全性提高30%并不是一个小小的进步,可以认为是截至目前所取得的空前的跳跃式大进步。

   Smith是第一个采用这种材料的头盔品牌,Sours解释了它带来的好处不仅仅是安全性能。首先,Koroyd比泡沫聚苯乙烯更轻,然而这种品牌没有声称Koroyd是所有头盔里最轻的,这可能是因为Koroyd头盔和发泡聚苯乙烯材料头盔里面都使用的一种复杂结构导致的。Sours继续解释道,从技术上讲,在高科技头盔上已经不需要再考虑和外卖饭盒一样的材料了。骑自行车的人普遍会喜欢Koroyd的下一个优势:通风。
 


   全是中空管也意味着处处通风。头盔上曾经是固体聚苯乙烯泡沫的区域现在都变得通风了。这为头部产生的热量提供了一个散发出口,即使是当你坐着的时候;当你运动起来时,空气经过头盔会把每个管子变成一个排气装置,将你头上的热量散发掉。当然,传统的通风口会让冷空气从头盔的前端流进,然后使用排气孔让冷空气通过。这也会引出它的最后一个好处,“光头的小伙子们会喜欢的”Sours说,头盔上曾经可以被太阳光线直接照射到的区域现在只是Koroyd管上挖空的壳了,因此,太阳光线被这个头盔的曲线轮廓阻挡住了,也就意味着你的“光头”再也不会因为长时间骑行而被太阳灼烧了。



原文网址
译者:vince

来源:材料与测试网
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