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研究表明,足球头盔智能泡沫能实时信号潜在的脑震荡

通过杨百翰大学|2017年9月21日

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大多数球迷都见过球员被打得如此严重,以至于他们几乎不能走回场边。通常情况下,这些球员在几场比赛后就重返赛场,尽管他们似乎头部受伤。虽然近年来与足球有关的脑震荡一直是人们最关注的问题,但人们一直在努力开发实时精确测量它们的技术。

杨百翰大学机械工程博士生杰克·梅雷尔(Jake Merrell)和一组来自杨百翰大学三个系的研究人员进入了这个领域。Merrell和其他人已经开发并测试了一种纳米复合智能泡沫塑料,它可以放置在足球头盔(和护垫)内,以更准确地测试撞击的冲击力和威力。

这种泡沫通过电子信号来测量撞击的冲击力。这些数据是实时收集的,并通过无线方式发送到场边教练或教练的平板电脑或设备上。教练可以在几秒钟内知道球员被击中的程度,以及他们是否应该担心脑震荡。

Merrell说:“目前市场上的标准测量系统直接测量加速度,但仅仅测量加速度是不够的,甚至可能是错误的。”“我们的XOnano智能泡沫传感器测量的不仅仅是加速度,我们认为这是更好地诊断头部损伤的关键。”

根据Merrell在《科学》杂志上发表的研究,这种泡沫可以取代标准头盔泡沫,测量加速度、冲击能量和冲击速度的复合材料,以确定冲击的严重程度和冲击的位置,所有这些都具有90%的准确性生物医学工程年鉴.迄今为止,没有人——甚至连美国橄榄球联盟(NFL)——能够成功测量碰撞的冲击能量和速度,这两个数据点是准确测量球员是否有脑震荡风险的必要数据。

杨百翰大学智能泡沫的工作原理是这样的:当泡沫被压缩时,纳米镍颗粒摩擦泡沫,产生静电,就像你用气球摩擦头发一样。这些电荷随后通过泡沫中的导电电极收集,由微型计算机测量,并传送到计算机或智能设备。猛烈的撞击会使电压峰值升高,而轻微的撞击会使电压峰值降低。

Merrell对他的智能泡沫技术的未来感到很兴奋,因为很多公司都将其应用到他们的产品中。Merrell和Xenith用冲击传感技术制造了肩垫,一家生产跆拳道背心的公司也开始使用这种智能泡沫来记分和训练运动员。

梅雷尔与杨百翰大学机械工程、运动科学和统计部门的研究人员一起研究纳米复合泡沫塑料。机械工程教授大卫·福尔伍德(David Fullwood)和安东·鲍登(Anton Bowden)、运动科学教授马修·西利(Matthew Seeley)和统计学教授威廉·克里斯滕森(William Christensen)都是这项研究的合著者。


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