創新幾何設計打造更安全的腳踏車安全帽

來自哥德堡大學和伊斯法罕大學的研究團隊，透過在吸震材料中應用新型幾何形狀，成功開發出一款能更有效防止頭部受傷的腳踏車安全帽。這種材料在受到衝擊時會雙向收縮，從而提升吸震效果。這項研究成果已發表於《國際固體與結構期刊》。

腳踏車安全帽對於保護騎士免受頭部傷害至關重要，但傳統設計在吸震效果和貼合度上仍有不足。為此，研究團隊設計了一款採用「拉脹超結構」的吸震材料，其特殊的幾何圖案在受到衝擊時表現出與傳統泡棉內襯不同的特性。哥德堡大學材料力學與物理學副教授Mohsen Mirkhalaf解釋：「當材料受到衝擊能量時，內襯會收縮，這提升了吸震效果，從而降低騎士在事故中頭部受傷的風險。」

這項研究結合了拉脹超結構的知識、電腦模擬與最佳化技術，開發出更安全的腳踏車安全帽。研究團隊使用特定的設計最佳化方法，找出最佳的幾何配置，以最小化衝擊力。Mirkhalaf強調：「材料的幾何結構是關鍵因素。」

新型安全帽的保護層採用3D列印技術製作，材料選用了一種超彈性聚合物，這種塑膠能在經歷大幅變形後恢復原狀。針對不同型別的衝擊進行標準測試後，結果顯示這款安全帽能提供更好的頭部保護。

Mirkhalaf進一步指出：「拉脹超結構在拉伸時會橫向擴充套件的特性已被瞭解近40年，但隨著3D列印技術的進步，各種超結構的開發迅速發展。」

這款新型安全帽不僅提供更好的保護，還更輕量化，且拉脹內襯可透過3D列印技術根據個人頭型客製化，這對專業運動員或難以找到合適安全帽的人來說是一大福音。

這項研究為更智慧的防護裝備邁出了重要一步，未來這項技術不僅可應用於腳踏車領域，還能擴充套件到其他需要防護衝擊的領域。Mirkhalaf展望：「隨著技術的進一步發展，這將引領新一代腳踏車安全帽的誕生，使其更安全、更舒適且更客製化。雖然目前3D列印技術的成本高於大量生產的泡棉內襯，但隨著技術的普及，成本預計將逐漸下降。未來，甚至可能實現按需列印的個人化安全帽，確保每位騎士都能獲得最佳保護。」