Un casque de vélo imprimé en 3D peut se contracter et se déformer, protégeant ainsi la tête des cyclistes

Un nouveau casque de vélo au design géométrique pourrait contribuer à assurer la sécurité des cyclistes en réduisant les blessures à la tête. Développé par des chercheurs des universités de Göteborg et d'Ispahan, le casque imprimé en 3D peut mieux absorber les chocs que les casques traditionnels doublés de mousse en déformant sa forme selon les besoins.

Semblable au principe des zones de déformation sur une voiture, l'idée est que la couche interne du casque se contracte et absorbe l'énergie , afin que moins de force soit exercée sur la tête du pilote lors d'une collision.

"Lorsqu'il est exposé à l'énergie d'un impact, le matériau du revêtement se contracte, ce qui améliore l'absorption de l'énergie d'impact, ce qui signifie moins de risques de blessures à la tête du cycliste en cas d'accident", explique le chercheur principal Mohsen Mirkhalaf de l'Université de Göteborg. "Nous avons utilisé une méthode d'optimisation de conception spécifique pour identifier la meilleure configuration géométrique possible afin de minimiser les forces de collision. La géométrie de la structure du matériau est un facteur clé."

La géométrie du casque a été déterminée à l’aide de simulations informatiques, puis imprimée par impression 3D. La version imprimée utilisait un matériau appelé polymère hyperélastique, qui peut s'étirer, se contracter et se déformer, puis reprendre sa forme originale. L'équipe a testé la version imprimée contre des casques en mousse traditionnels dans deux types de scénarios d'accident et a constaté que la nouvelle version protégeait mieux la tête.

En plus d'offrir une meilleure protection, le casque imprimé en 3D est également plus léger et sa forme peut être personnalisée en fonction de la tête d'un pilote individuel. Les chercheurs suggèrent que cela pourrait être utile aux athlètes professionnels ou à ceux qui trouvent les casques de vélo actuellement disponibles inconfortables, bien que la technologie d'impression du casque signifie qu'il est actuellement plus cher que les modèles traditionnels.

"Avec des développements ultérieurs, cette technologie pourrait conduire à une nouvelle génération de casques de vélo plus sûrs, plus confortables et plus personnalisables", a déclaré Mirkhalaf. "Bien que la technologie d'impression 3D soit actuellement plus chère que les doublures en mousse produites en série, les coûts devraient baisser à mesure que la technologie devient plus largement utilisée. À l'avenir, il pourrait même être possible de faire imprimer des casques personnalisés à la demande, garantissant ainsi à chaque cycliste la meilleure protection possible."

La recherche est publiée dans l' International Journal of Solids and Structures .