https://frosthead.com

Може ли ова чудна текућина спречити потрес и увијене глежњеве?

Да ли сте икада помешали шкробни кукуруз и воду како бисте направили „кашику?“ Када чврсто стиснете смешу у шаку, она прави чврсту лопту. Али када опустите стисак, капље као течност. То је чест пример „течне задебљајуће течности“, материјала чија се вискозност повећава под стресом.

Неки научници сматрају да је следећа велика ствар када је у питању спречавање и рехабилитација повреда могу бити течности за згушњавање смицања. Материјали на бази ових течности могу да помогну у спречавању потреса, повреда врата и уврнутих скочних зглобова; да служи као заштитна каросерија у војним срединама; и створити нове уређаје за рехабилитацију.

У америчкој лабораторији за истраживање војске (АРЛ) у Абердеену у Мериленду, Ериц Ветзел последњих 15 година проучава течности за згушњивање посмика и има патенте на неколико техника и производа. У почетку је импрегнирао Кевлар флуидима за згушњавање са стрижом како би направио тањи, флексибилнији оклоп. Сада је смислио како да течности обухвати у флексибилни каиш. Лагано повуците каиш, а он се шири попут еластичне. Повуците га брзо, и укрути се и закључа. Ова технологија коју Ветзел назива „РАТ каишеви“ (за „привезане стопе“) може бити корисна у многим областима, од војне до професионалне атлетике до куће.

„Оно што вам ови каишеви омогућавају јесте да допуштају људско кретање регуларним брзинама, али када се догоди нешто заиста насилно, они ударају и пружају отпор, “ каже Ветзел.

Последњих неколико година Ветзел сарађује са НФЛ-ом на развоју система РАТ каишева како би се кацига држала на месту и помогла у спречавању повреда главе. Он и његов тим изградили су платформу у лабораторији да подсећа на услове НФЛ-а и подвргнули су се испитној лутки за ношење кациге поновљеним симулацијама. При ношењу кациге везане уз његово тело с привезима који се крећу низ врат до горњег дела леђа, највеће убрзање главе лутке смањено је за 50 процената. То би могла бити разлика између мањег удара и озбиљног потреса мозга.

Ветзел очекује да ће у наредна два месеца бити спремни радни прототипови везаних шлемова, а потом ће он и његов тим започети тестирање корисника, првобитно једноставно да људи носе кациге да извештавају о томе како се осећају, а касније прелазе на стварна решења. Ако су тестови успешни, најранији корисници ће вероватно бити средњошколци, а не професионалци.

"НФЛ играчи неће чак ни мало ометати брзину или окретност", каже Ветзел. "Они неће бити рани усвајачи."

Ногавица попут глежњача помоћу течности за задебљање (ГоКССтудио) Ногавица попут глежњача помоћу течности за задебљање (ГоКССтудио)

Одећа и везови који садрже флуид за згушњавање смицањем могу заштитити и друге делове тела, попут глежња или колена. Ово је посебно важно за војнике.

„Ако погледате главне узроке изгубљеног времена за војнике, обично није то што су пуцали; најчешћа ствар је заправо да је неко искривио кољено, избацио леђа, повредио врат “, каже Ветзел. "Није изненађујуће, јер носе 100 килограма на леђима, трчећи по неравном терену, понекад и ноћу."

Пре око пет година, Ветзел се састао са истраживачима Агенције за напредне истраживачке пројекте у области одбране (ДАРПА), који су били заинтересовани за технологије за смањење ове врсте коштано-коштаних повреда. Падобранци су под великим ризиком од повреда глежња, јер великом брзином ударају о тло. ДАРПА тим је радио на чврстој ногавици шкољке како би преузео удар. Успело је, али падобранци нису могли да трче у њему.

Тако је Ветзел развио прототип наруквице користећи течност за згушњавање посмика у тканину. Ово је била оригинална РАТ каишна технологија. Сада је један од истраживача ДАРПА-е с којим се Ветзел састао, потпуковник Јое Хитт, напустио војску и покренуо компанију која прави заграде засноване на Ветзелову раду.

Један од главних узрока уганућа у глежњу је успорено време реакције које долази са замором или изненађењем.

"Ваш глежањ почиње да се окреће, а ви то не схватате довољно брзо", каже Ветзел. "Везица за глежањ заиста мора успорити ту ротацију да бисте дали мозгу да надокнади време."

Оков за глежањ заснован на течности за задебљање за смицање може се кретати телом попут чарапе од неопрена. Али када се глежањ почне снажно окретати, течност се укочи.

У Теннессееју, власник предузећа и војни ветеран Русс Хуббард претвара Ветзелове РАТ каишеве у уређаје за физичку рехабилитацију. Дуге гумене траке најчешће се користе за истезање и отпорност у физикалној терапији. Хуббард прави траке пуњене течношћу за згушњавање смицањем. Што их теже повучете, чвршће их добијају. А кад пустите, нема повратка. То значи да је сигурно да пацијенти повлаче траке што је могуће јаче, без страха да ће их погодити у лице ако испуцају један крај.

Израда везивања за рехабилитационе траке (Јхи Сцотт, АРЛ Фотограф) Израда везивања за рехабилитационе траке (Јхи Сцотт, АРЛ Фотограф)

"Са овом технологијом увек имате могућност да гурате оно што је у вашем тренутку највећи потенцијал", каже Хуббард. "Не ограничавате оно што је пацијент способан учинити, а надамо се да то претвара у брже вријеме опоравка."

Хуббард сарађује са истраживачима са Универзитета у Монтани на студију бендова. Ако то буде успешно, нада се да ће их наћи на тржишту следеће године.

Ветзел замишља да се његова тетхер технологија користи низ пут као нека врста на пола пута између одеће и егзоскелета. Одјевни предмети направљени од тетака напуњених течношћу могли би подупирати различите дијелове тијела, остајући мекани када је носилац мирно или се креће полако, те постају чврсти и подупирући се наглим покретима, као што је сломљено колено.

Интересовање за течности за згушњавање смицања је „дефинитивно нешто што је много порасло у истраживачкој заједници у последњих пет година“, каже Ериц Бровн, професор машинске инжењерства и науке о материјалима на Иалеу.

Научници истражују течности за згушњавање смицања више од 80 година, каже Бровн, али они тек почињу да разумеју како и зашто раде онако како раде.

"Ми само мешамо воду и кукурузни шкроб - они изгледају као једноставне ствари саме", каже Бровн. "Идеја да не разумијемо много о томе како то понекад дјелује надута за људе."

Истраживање заштите од удара употребом течности за згушњивање од смицања је „заиста обећавајуће“, каже Бровн. Мисли да ћемо вероватно на тржиште наћи неколико производа, као што су кацига за бицикле са повећаним флуидом за згушњавање, у наредним годинама. Д30, течност за згушњавање од смицања израђена од полимера суспендованих у течном мазиву, већ се користи у предметима од зупчаника за снег до кућишта мобилних телефона.

За оне од нас жељне истраживања чаролије течности за згушњавање код куће, будите упозорени: ако размишљате напунити базен за малишане ооблецком како би „ходао по води“ попут ИоуТуберса, то је теже него што изгледа. Браун зна - то је учинио неколико пута, само из забаве.

"Најтежи део вам је да помешате ствари", каже он. "Морали смо да изнајмимо цементну мешалицу од Хоме Депота."

Може ли ова чудна текућина спречити потрес и увијене глежњеве?