Testes mais realistas

A função do capacete

Os capacetes de proteção devem atenuar uma vasta gama de forças de impacto, desde impactos contusos subconcussivos de baixa energia até quedas e colisões mais graves.

Primeiro, uma breve revisão. O corpo humano possui energia cinética quando está em movimento. A energia dispersa-se se entrar em contacto com outra força ou objeto. É o capacete que ajuda a absorver essa energia cinética no momento do impacto, em vez de deixar que a cabeça (e, consequentemente, o cérebro) sofra o impacto da força. Em casos balísticos, a carcaça do capacete é concebida para interceptar a bala (com um desempenho que varia consoante o modelo e é definido pela sua classificação V50 — determinada através de testes balísticos).

É importante analisar o desempenho específico em termos de V50 de cada capacete, uma vez que este valor reflete diretamente a sua resistência balística. A espuma rígida no interior do capacete ajuda, por sua vez, a absorver a energia residual do impacto. O acolchoamento adicional em espuma macia proporciona conforto e amortecimento.

De que forma é que um capacete atenua um impacto contuso?

O impacto contuso ocorre quando um objeto atinge diretamente a cabeça, transmitindo uma força que pode afetar o cérebro mesmo sem penetrar no crânio. Por exemplo, cair e bater com a cabeça no chão pode causar lesões significativas. A gravidade deste tipo de impacto está intimamente ligada à rapidez com que a cabeça desacelera no momento do contacto — quanto mais rápida for a paragem, maior será a força transmitida ao cérebro. Em contrapartida, os impactos balísticos envolvem projéteis pequenos e de alta velocidade, como balas, que representam um tipo diferente de ameaça devido à sua velocidade e energia concentrada.

Os químicos e engenheiros da Team Wendy testam as respostas ao impacto das espumas e de outras estruturas de atenuação de impacto, com o objetivo de melhorar as capacidades de proteção dos nossos forros de capacete numa variedade de velocidades de impacto. Concebemos e formulamos internamente a composição química das espumas com respostas variáveis e realizamos ensaios de impacto e compressão, tanto de forma independente do capacete como no âmbito de um sistema completo, para analisar a sua resposta tensão-deformação, o que nos permite modelar a forma como o sistema irá responder a uma variedade de estímulos.

Para aprofundar a nossa compreensão sobre a forma como os capacetes podem proteger contra lesões cerebrais primárias induzidas por explosões, realizámos ensaios de explosão em condições reais utilizando protótipos avançados de modelos de cabeça que simulam condições reais. No âmbito do programa Small Business Innovation Research (SBIR) do Exército dos EUA, também realizámos ensaios em tubo de choque com materiais de revestimento interior de capacetes, para avaliar a sua resposta às ondas de choque. Além disso, organizámos um painel de discussão com especialistas de renome para explorar as mais recentes investigações e inovações na mitigação de traumatismos cerebrais relacionados com explosões.