研究人员开发了一种可穿戴材料，可能有助于大幅降低脑震荡的风险，一项新研究表明。
俄亥俄州立大学医学院精神病学研究科学家、该研究的主要作者John LaRocco设计了一种方法，将淀粉烘焙成气凝胶，这是一种通常用于提供有效隔热的超轻泡沫。两个发射器将网球以近距离射向一个模拟头部。结果显示，这种材料不仅能阻止高速投射物，还能防止钝击伤害。
LaRocco说：“我们发现，在最佳条件下，我们的复合材料可以吸收大约70%的冲击力。换句话说，只有30%的冲击力会传递过去。”
这项研究最近发表在《技术》期刊上。
脑震荡不仅经济成本高，而且身体代价也大，因此这种低成本材料的设计使其适用于许多行业，包括建筑和国防，研究人员表示。虽然许多这类伤害可以通过头盔或其他防护装备来预防，但典型的装备有时过于笨重或不实用，无法提供足够的保护以防止严重的头部伤害。这就是为什么实施新材料可以为运动员提供更好的保护，俄亥俄州立大学的毕业生、该研究的共同作者Taeyoon Eom说道。
Eom最近在一场拳击比赛中遭受了严重的脑震荡，这激发他寻找改进当前脑震荡安全方法的方式。“我们的材料既轻便又便宜，应该用来提高人们现在使用的脑震荡安全标准，并在减轻重量的同时提供更多的保护。”他说。
为了实现这一点，团队测试了三种材料样本：一种没有保护，另一种有气凝胶泡沫垫，第三种是带有烘焙玉米淀粉的复合气凝胶泡沫。在某些情况下，还添加了安全帽作为额外变量，以确定这些材料样本中是否有哪一种可以用作头盔衬垫。
接下来，他们使用了一种商业弹簧驱动枪（用于发射网球供狗追逐）和一个燃烧式土豆炮来发射网球到模拟头部。为了准确测量每个投射物的偏转和动能，敏感电子设备也被夹在每种材料的各层之间，并将其数据发送到团队开发的计算机视觉程序中。
结果表明，完全复合材料的弯曲程度仅为单独使用气凝胶时的约31%，这意味着它在吸收更多冲击方面表现更好。此外，它还防止了电子设备受到物理损坏，而单独使用气凝胶则未能做到这一点。“这是一个反复试验的过程。”Eom说。
尽管过去的研究涉及气凝胶复合材料报告了80%的冲击吸收率，但该研究指出，之前研究中使用的材料成本更高。
研究人员表示，将淀粉与气凝胶结合的优势在于提高了抗冲击性，复合材料在撞击时能更有效地吸收和消散钝击能量。这使得防护装备可以变得更薄、更灵活，同时不会牺牲安全性。
“这个项目真是非常成功。”LaRocco说。
(全文结束)
