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Mikrogitter-Polsterung sorgt für mehr Sicherheit bei Helmen

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Forscher in den USA haben ein neues elastisches Mikrogittermaterial entwickelt, das verwendet werden könnte, um sicherere Helme für Sportler, Radfahrer und Soldaten herzustellen.

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Das in der Zeitschrift Matter beschriebene Material wurde von Ingenieuren der University of California Santa Barbara, den HRL Laboratories und dem US Army Research Laboratory entwickelt. Seine Konfiguration ähnelt der schmiedeeisernen Struktur des Eiffelturms, wodurch Luft durchgelassen wird und der Kopf kühl bleibt, aber eine ausgezeichnete Stoßdämpfung gewährleistet ist. Laut den Forschern schneidet das Mikrogittermaterial besser ab als die derzeit in Sport- und Kampfhelmen verwendeten Polystyrol-Schaumstoffe und Vinyl.

"Unsere Technologie könnte Fußball-, Schlag-, Fahrrad- und Motorradhelme revolutionieren und sie besser im Schutz des Trägers und aufgrund des erhöhten Luftstroms viel einfacher auf dem Kopf haben", sagte der leitende Wissenschaftler Eric Clough, Doktorand der Materialwissenschaften an der University of California, Santa Barbara, und Forscher an den HRL Laboratories.

Drei verschiedene Varianten der Polsterung wurden getestet, zunächst einzeln, dann in Helmen unter Testbedingungen der US-Armee. Das leistungsstärkste Mikrogittermaterial absorbierte bei einem einzigen Schlag bis zu 27 Prozent mehr Energie als der derzeit effektivste Schaumstoff aus expandiertem Polystyrol. Außerdem absorbierte es bei wiederholten Stößen Energie bis zu 48 Prozent effizienter als der obere Vinylnitrilschaum. Darüber hinaus übertraf das Material konkurrierende Mikrogitterkonstruktionen, absorbierte fast 14 Prozent mehr Energie aus einem einzigen Treffer und blieb intakt, um die nächste Runde von Stößen zu absorbieren, anstatt nach einem Treffer irreversibel zu knicken.

"Ein spürbarer Prozentsatz der Verbesserung der Stoßdämpfung war etwas, worauf wir gehofft hatten, aber die tatsächlichen Zahlen waren besser als wir erwartet hatten", sagte Clough. "Unsere Tests zeigen, dass die Pads besser funktionieren als alles andere auf dem aktuellen Markt."

Das Sporttechnologieunternehmen VICIS hat die Mikrogitter-Pad-Technologie über HRL lizenziert, und die nächsten Schritte werden darin bestehen, den Einsatz des Materials im militärischen Kopfschutz zu untersuchen.