مشاريعنا البحثية
تعرف على أبحاثنا في مجال الوقاية من إصابات الدماغ الرضحية من خلال برنامج «بانثر».
المواد
تكنولوجيا المواد
الرغوات
تقوم شركة «تيم ويندي» بتصنيع رغاوي البولي يوريثان المصممة خصيصًا لتخفيف الصدمات وامتصاص الطاقة، والتي أطلقنا عليها اسم«زوربيوم®». ويتم إنتاج هذه الرغاوي بالكامل داخل الشركة انطلاقًا من المواد الخام الأساسية، ويتم صياغة تركيباتها خصيصًا من قِبل مهندسينا وكيميائيينا لتتمتع بخصائص دقيقة من حيث الصلابة والكثافة واللزوجة المرنة.
رغوة البولي يوريثان «Team Wendy Zorbium®».
رغوة البولي يوريثان «Team Wendy Zorbium®».
تتسم رغاوينا بخصائص لزوجة مرنة تشبه سلوك «الرغوة ذات الذاكرة»، مما يعني أن استجابتها تتأثر بمرور الوقت — وهذا الأمر له فوائد في كل من الاستخدام اليومي والراحة، وكذلك في التخفيف من حدة الصدمات عالية السرعة. عند السرعات المنخفضة (مثل ارتداء الخوذة أو الركض)، تعمل الطبيعة المريحة للرغوة على توزيع الضغط بشكل متساوٍ لتخفيف نقاط الضغط، على غرار المراتب الفاخرة المصنوعة من رغوة الذاكرة، كما تمنع الخوذة من الارتداد على رأسك. وعلى العكس من ذلك، عند السرعات العالية مثل الصدمات الناتجة عن السقوط، أو الضربات التي تتعرض لها الخوذة، أو عند إيقاف المقذوفات الباليستية، تؤدي حساسية الرغوة للسرعة إلى زيادة امتصاص الطاقة.
تنبع هذه السلوكيات من الطريقة التي يتشابك بها البوليمر ويترابط على المستوى الجزيئي، فضلاً عن تأثير شكل وحجم المسام المفتوحة التي تتشكل أثناء عملية الترغية، والمعروفة بالبنية المجهرية. وعادةً ما تستخدم شركات تصنيع الخوذات الأخرى مواد «مرنة» في البطانات — فإذا سبق لك أن ركبت سيارة بممتص صدمات معطل، بحيث كانت السيارة ترتد فقط على زنبرك فولاذي، فستتعرف على هذه الاستجابة. على العكس من ذلك، صُممت أنظمة البطانات الخاصة بنا لتستجيب بطريقة تشبه نظام تعليق سيارة رياضية فاخرة.
المواد المعمارية
ورغم أن الرغوات تتمتع بخصائص ممتازة، إلا أن هناك قيودًا على كيفية تعديلها نظرًا للارتباط الوثيق بين تركيبتها المادية وبنيتها (حيث يصعب تعديل أحدهما دون تغيير الآخر). ولذلك، فقد سعينا أيضًا إلى تطوير تصاميم يمكن فيها تغيير البنية بشكل مستقل عن المادة التي تتكون منها تلك البنية.
يمكن للهياكل الهندسية المُحسَّنة أن تخفف من قوى الصدم وتتحكم في التسارع من خلال الانحناء والانثناء تحت الضغط، لتعمل بذلك مثل منطقة الامتصاص في السيارة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن ضبطها لتستجيب بشكل مختلف حسب الاتجاه الذي تُدفع أو تُسحب فيه، وهي خاصية تُعرف باسم «تباين الخواص»، ويمكن الاستفادة منها لتعظيم الحماية والاستقرار اللذين توفرهما الخوذة.
كانت شركة «Team Wendy» تسعى في البداية إلى تصنيع مثل هذه الهياكل باستخدام الأساليب التقليدية، إلا أن ذلك أدى إلى ظهور قيود قد تجعل الأجزاء صعبة المعالجة وثقيلة الوزن، كما أن إنتاجها وتعديلها يصبحان مكلفين. ومع ذلك، تم إثبات صحة المفهوم من خلال نهج حائز على براءة اختراع يمكنه تحقيق استجابات فريدة للإجهاد والانفعال لا يمكن تحقيقها باستخدام الرغاوي الهيكلية التقليدية. ومن هذا العمل، انتقلنا إلى التصنيع الإضافي، وفي عام 2019 قمنا بتركيب طابعة Carbon 3D مزودة بتقنية DLS (Digital Light Synthesis™)، التي كانت رائدة في جعل الطباعة ثلاثية الأبعاد قابلة للتطبيق في إنتاج الأجزاء.
المواد الباليستية
تحتوي كل خوذة واقية من Team Wendy على شبكة من الألياف فائقة القوة والمتانة – وهذه الشبكة هي التي تتولى مهمة إبطاء الرصاصات والشظايا عالية السرعة، حيث توقفها تمامًا مثل قفاز لاعب البيسبول، وتحمي رأسك في الوقت نفسه.
في «Team Wendy»، نستخدم ألياف البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي (UHMWPE، أو «PE» اختصارًا) في صميم كل خوذة واقية من الرصاص، حيث توفر هذه الألياف أفضل أداء على الإطلاق من حيث قوة التوقف وامتصاص الطاقة، مع تقليل الوزن إلى أدنى حد ممكن في الوقت نفسه.
هناك سبب وراء لجوء الجيوش الرائدة في العالم إلى استخدام قذائف البولي إيثيلين، فهي توفر الخوذات الأكثر حمايةً والأكثر إنقاذًا للحياة على الإطلاق. ومع ذلك، فإن مجرد استخدام أفضل الألياف لا يعني أن جميع الخوذات الباليستية متشابهة — فهناك جانب علمي وفني في جعل هذه الألياف تتماسك لتشكل هيكلاً خالياً من اللحامات ولكنه منحني بشكل معقد، وقد أسفر تاريخ فريق ويندي سيرادين الطويل في تطوير هياكل رائدة باستخدام هذه المواد عن ابتكارات لا حصر لها في عمليات التصنيع والتصميم، مما أدى إلى تمتع خوذاتنا بأفضل نسبة أداء إلى وزن في السوق.
