اختبارات أكثر واقعية

وظيفة الخوذة

يجب أن تعمل الخوذات الواقية على التخفيف من تأثير مجموعة واسعة من قوى الصدمات، بدءًا من الصدمات الحادة منخفضة الطاقة التي لا تؤدي إلى ارتجاج في الدماغ وصولاً إلى حالات السقوط والاصطدامات الأكثر خطورة.

أولاً، لمحة سريعة. يمتلك جسم الإنسان طاقة حركية عندما يكون في حالة حركة. وتتشتت الطاقة إذا ما تلامست مع قوة أو جسم آخر. والخوذة هي التي تساعد على امتصاص هذه الطاقة الحركية عند التصادم بدلاً من ترك رأسك (وبالتالي دماغك) يتحمل العبء الأكبر للقوة. وفي الحالات الباليستية، يتم تصميم غلاف الخوذة لالتقاط الرصاصة (مع اختلاف الأداء حسب الطراز وتحديده من خلال تصنيف V50 — كما يتم تحديده من خلال الاختبارات الباليستية).

من المهم مراجعة أداء كل خوذة وفقًا لمقياس V50، حيث إن هذا المقياس يعكس بشكل مباشر مقاومتها للصدمات. وتساعد الرغوة الصلبة الموجودة داخل الخوذة على امتصاص الطاقة المتبقية من الصدمة. كما توفر البطانة الإضافية المصنوعة من الرغوة الناعمة الراحة والتوسيد.

كيف تعمل الخوذة على تخفيف تأثير الصدمات الحادة؟

يحدث الصدم الحاد عندما يصطدم جسم ما بالرأس مباشرةً، مما ينقل قوةً يمكن أن تؤثر على الدماغ حتى دون اختراق الجمجمة. على سبيل المثال، قد يؤدي السقوط واصطدام الرأس بالأرض إلى إصابة خطيرة. ترتبط شدة هذا النوع من الصدمات ارتباطًا وثيقًا بمدى سرعة تباطؤ الرأس عند التلامس — فكلما كان التوقف أسرع، زادت القوة المنقولة إلى الدماغ. في المقابل، تتضمن الصدمات الباليستية مقذوفات صغيرة عالية السرعة مثل الرصاصات، والتي تشكل نوعًا مختلفًا من التهديد بسبب سرعتها وطاقتها المركزة.

يقوم الكيميائيون والمهندسون في فريق «ويندي» باختبار استجابات الرغوة وغيرها من الهياكل المخففة للصدمات، بهدف تحسين القدرات الوقائية لبطانات الخوذات التي ننتجها في نطاق واسع من سرعات الصدمات. ونقوم بتصميم وتركيب التركيبة الكيميائية للرغوة داخليًّا بحيث تتميز باستجابات متنوعة، كما نجري اختبارات الصدم والضغط سواء بشكل منفصل عن الخوذة أو كنظام كامل، وذلك لتحليل استجابتها للإجهاد والانفعال، مما يتيح لنا وضع نماذج لكيفية استجابة النظام لمجموعة متنوعة من العوامل المؤثرة.

من أجل تعزيز فهمنا لكيفية قيام الخوذات بالحماية من إصابات الدماغ الأولية الناجمة عن الانفجارات، أجرينا اختبارات انفجار حية باستخدام نماذج رأس أولية متطورة تحاكي الظروف الواقعية. وكجزء من برنامج «أبحاث الابتكار للشركات الصغيرة» (SBIR) التابع للجيش الأمريكي، أجرينا أيضًا اختبارات باستخدام أنبوب الصدمات على مواد بطانة الخوذات لتقييم استجابتها لموجات الانفجار. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بتنظيم حلقة نقاش مع خبراء بارزين لاستكشاف أحدث الأبحاث والابتكارات في مجال التخفيف من حدة الصدمات الدماغية المرتبطة بالانفجارات.