วัสดุสำหรับหมวกกันน็อคฟุตบอลที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นอาจลดการบาดเจ็บที่ศีรษะ

หมวกกันน็อคที่ใช้ทั้งในสนามรบและอเมริกันฟุตบอลต้องการวัสดุดูดซับแรงกระแทกที่ป้องกันการกระแทกอย่างต่อเนื่อง แต่ก็ยังยากที่จะออกแบบวัสดุที่คงประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไปโดยไม่ลดทอนปริมาณ มวล หรือราคา แม้ว่าโฟมของหมวกกันน็อคจะมีการพัฒนาในทศวรรษที่ผ่านมา แต่การปรับปรุงก็ค่อนข้างเล็กน้อย Eric Clough นักวิจัยจาก HRL Laboratories ซึ่งเป็นวัสดุศาสตร์กล่าวว่า "เทคโนโลยีของเราสามารถปฏิวัติหมวกกันน็อคฟุตบอล แบตมินตัน จักรยาน และมอเตอร์ไซค์ได้ ทำให้ปกป้องผู้สวมใส่ได้ดียิ่งขึ้น และสวมศีรษะได้ง่ายขึ้นมากเนื่องจากการไหลของอากาศที่เพิ่มขึ้น" นักศึกษาปริญญาเอกจาก University of California, Santa Barbara และเป็นนักวิทยาศาสตร์หลักในการศึกษานี้ วัสดุ microlattice ที่ใช้โฟโตโพลิเมอร์มีความคล้ายคลึงกับการออกแบบเหล็กดัดที่มีชื่อเสียงของหอไอเฟล: แข็งแรงทนทานแต่ให้อากาศผ่านได้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ช่วยให้ศีรษะของนักกีฬาเย็นกว่าหมวกกันน็อคที่มีอยู่ ฟุตบอล โครงสร้างนี้ยังทำให้วัสดุสามารถปรับระดับสูงได้ ดังนั้นวิศวกรจึงสามารถปรับแต่งให้ดูดซับแรงกระแทกในระดับต่างๆ และประเภทต่างๆ ได้อย่างง่ายดายโดยการปรับแต่งส่วนประกอบ เพื่อทดสอบว่าวัสดุ microlattice ที่แตกต่างกันสามแบบดูดซับแรงกระแทกได้ดีเพียงใดเมื่อเทียบกับโฟมแบบดั้งเดิม นักวิจัยได้ใช้อุปกรณ์ทั่งคู่เพื่อจำลองผลกระทบที่คล้ายกับผลกระทบที่จะกระทบกับแผ่นรองที่อยู่ภายในหมวกกันน็อค ทำให้พวกเขาวัดการตอบสนองได้ ของวัสดุเพียงอย่างเดียวโดยไม่คำนึงถึงรูปร่างของหมวกกันน็อคและคุณสมบัติอื่นๆ ต่อจากนั้น พวกเขาดัดแปลงวัสดุดังกล่าวเป็นแผ่นรองหมวกนิรภัยและทดสอบตามข้อกำหนดการทดสอบหมวกนิรภัยขั้นสูงของกองทัพสหรัฐฯ โดยสังเกตจากความสามารถในการทนทานต่อแรงระเบิดติดต่อกันหลายครั้ง วัสดุไมโครแลตทิซที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดของทีมดูดซับพลังงานจากการกระแทกเพียงครั้งเดียวได้มากกว่าโฟมโพลีสไตรีนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในปัจจุบันถึง 27% และดูดซับพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นถึง 48% เมื่อเทียบกับโฟมไวนิลไนไตรล์ชั้นนำระหว่างการกระแทกซ้ำๆ วัสดุยังมีประสิทธิภาพดีกว่าการออกแบบไมโครแลตทิซของคู่แข่ง โดยดูดซับพลังงานได้มากขึ้นเกือบ 14% จากการกระแทกเพียงครั้งเดียว และคงสภาพเดิมเพื่อดูดซับแรงกระแทกรอบถัดไป แทนที่จะโก่งงออย่างถาวรหลังจากการชนหนึ่งครั้ง Clough กล่าวว่า "การดูดซับแรงกระแทกดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเป็นสิ่งที่เราคาดหวังไว้ แต่ตัวเลขจริงนั้นดีกว่าที่เราคาดไว้" Clough กล่าว "การทดสอบของเราแสดงให้เห็นว่าแผ่นรองทำงานได้ดีกว่าสิ่งใดในตลาดปัจจุบัน" บริษัทเทคโนโลยีการกีฬา VICIS ได้อนุญาตเทคโนโลยีแผ่นไมโครแลตทิซผ่าน HRL และต่อไป นักวิจัยวางแผนที่จะวิจัยการใช้วัสดุดังกล่าวในการป้องกันศีรษะของทหาร อย่างไรก็ตาม Clough เตือนว่าวัสดุดังกล่าวไม่ใช่ "กระสุนวิเศษ" ที่สามารถป้องกันผู้ใช้จากการบาดเจ็บที่ศีรษะได้ทั้งหมด "ผู้สวมหมวกกันน็อคที่มีแผ่นรองของเราสามารถได้รับประโยชน์ แต่ไม่ควรถือว่าพวกเขาได้รับการปกป้องจากการบาดเจ็บอย่างสมบูรณ์ หรือพยายามทดสอบขีดจำกัดของผลิตภัณฑ์โดยอาจทำอันตรายต่อตนเองโดยไม่จำเป็น" เขากล่าว "แม้แต่หมวกกันน็อคที่ดีก็ไม่สามารถปกป้องคุณจากการบาดเจ็บทุกครั้ง"