智能、安全

两家美国公司合作开发的一款新型头盔将能更有效地保护美式橄榄球运动员免受创伤性脑损伤及其带来的长期影响。瓦克ACEO^® 3D打印技术为这款头盔的研发提供了有力支持。

匹兹堡钢人队的球迷都称他为“钢人迈克”，因为他强壮结实、无所畏惧——对自己也同样毫不手软。迈克·刘易斯·韦伯斯特（Michael Lewis Webster）是一名拥有16年职业橄榄球生涯的运动员，在1975至1980年间为钢人队夺得4次超级碗。虽然迈克入选了“职业橄榄球名人堂”，但令他在橄榄球界甚至在美国以外的其他地区颇为著名的原因并非他在球场上取得的卓越战绩，而是他在退役后所遭遇的悲惨命运——电影《震荡效应》（Concussion）正是以他为原型。

“钢人迈克”在退役后遭受了语言、听力和注意力的退化，更不用说他还患有痴呆症、手颤症和抑郁症。他最后蜗居在自己的卡车中，在神志昏迷的时候敲碎自己的牙齿，最终在50岁时离开人世，官方声称他死于心脏病突发。

尼日利亚裔神经病理学家班纳特·奥马鲁博士（Dr. Bennet Omalu）——在《震荡效应》一片中由好莱坞明星威尔·史密斯（Will Smith）扮演——对韦伯斯特和另一名橄榄球运动员的大脑进行尸检后，发现他们都患有一种疾病，后来他将这种疾病命名为“慢性创伤性脑炎”（CTE）。目前医学界认为，慢性创伤性脑炎是由于头骨和大脑遭受反复性震荡或微创而导致的一种脑部疾病。这种疾病的症状通常在患者受伤后的10到20年里才会表现出来。慢性创伤性脑炎不只在橄榄球球员身上发生，在拳击运动员中也越来越常见。

此后，Bayer和Maloney便开始携手合作，不断改进这项名为HitGard™的头盔技术，希望尽早投产。赢得挑战赛后，他们开始采用注射成型工艺来制作头盔外罩，使用可吸收高冲击力的泡沫材料制作内罩，并且还对面罩进行了重新设计。此外，他们始终致力于满足NFL提出的有关头盔安全性和坚硬度的极为严格的实验室测试要求。例如，使用气动式冲击测试仪大力撞击头盔上的某个预先指定的部位。

其中需要测试的一个部位就是位于专为保护前额而设计的区域，因为美式橄榄球运动员尤其容易受到来自正面的碰撞。该部位正下方的面罩锚固在头盔上——面罩部位受到碰撞也会造成极大的冲击力。因此，HitGard™的设计师指出，可以在面罩的这个部位嵌入一种由热塑性聚氨酯（TPU）制成的特殊减震元件。“不过，在实验室冲击测试中，这个材料发生了破裂，因为它无法吸收让它变形的能量。”Maloney说道。

Maloney对于ACEO^® 3D打印技术在产品开发和上市的过程中所表现出的优势深信不疑。“部件在制作出来后通常都需要进行微调。3D打印技术可以将调整后的部件方便快速、经济高效地生产出来，相比之下，注射成型工艺则要复杂得多——一切都需要重头再来。

要将正在申请专利的HitGard™头盔正式投入市场，还需要进行最后的关键一步：Bayer和Maloney可以选择和一家成熟的头盔制造商合作，也可以找到一家赞助商，自己完成生产。就HitGard™头盔的性能而言，无论怎样都不需要太长的时间：在美国主要三家官方认证的测试实验室中，这款头盔所取得的分数都名列第一。

Maloney坚信，在未来，这种两片式创新设计将不仅用于美式橄榄球头盔。这种在吸收冲击力和扭矩方面的表现都更为出色的头盔对于自行车运动员、登山运动员、冬季项目运动员和骑马爱好者来说都将受益匪浅。“硅橡胶凭借其出色的特性、广泛的功能和耐久性而成为这一应用的首要选择。”Maloney强调道。

正在申请专利的HitGard技术采用开创性的二合罩设计，外部由上半罩和下半罩组成，内部带一个悬挂式内罩系统。

外部的上下半罩通过可吸收高冲击力的支杆连接。受到撞击后，上半罩可随意转动，不会影响头部，因此能够在冲击力在传到头部之前就将其吸收掉/分散开。

无论是直线冲击力还是倾斜冲击力，上半罩都可吸收，然后回归原位。

内罩悬挂系统通过高冲击力吸收材料固定在外部的下半罩上。球员的头部位于内罩中，四周都是空气，因此不会受到上半罩所受直接冲击力的影响。