Un revestimiento de nanoespuma líquida sometido a pruebas podría prolongar el uso seguro de los cascos de fútbol. dice un investigador de la Universidad Estatal de Michigan.

Cuando un casco soporta un impacto lo suficientemente severo como para causar una conmoción cerebral al jugador que lo usa, las características de seguridad del casco están comprometidas, hacer que el equipo sea inseguro para su uso posterior, dijo Weiyi Lu de MSU, un profesor asistente de MSU de ingeniería civil y ambiental.

Lu ha estado probando un material de nanoespuma líquida que podría cambiar eso y la investigación se publicó el 13 de octubre en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

El material está lleno de diminutos nanoporos. "Los diámetros de los poros están entre dos y 200 nanómetros y eso crea una gran cantidad de superficie, "Dijo Lu." Toda el área del Spartan Stadium de MSU podría doblarse en un gramo de nanoespuma ".

Ordinariamente, el material es rígido y agregar líquido llenaría los agujeros. Para arreglar esto, Lu y su equipo recubrieron los nanoporos con una capa de silicona hidrófoba o repelente al agua hecha de una cadena de sililo orgánico que evita que el líquido sea absorbido por el material. Como resultado, el líquido de agua salada dentro del material de nanoespuma se presuriza durante un impacto.

"Cuando la presión alcanza el umbral de seguridad, Los iones y el agua se introducen en los nanoporos, lo que hace que el material sea deformable para una protección eficaz. Además, el material similar a un líquido es lo suficientemente flexible como para tomar cualquier forma, ", dijo." Los cascos tienen prácticamente una forma, pero el material de nanoespuma líquida se puede hacer para adaptarse a la forma o perfil específico de la cabeza de una persona ".

En las primeras pruebas de laboratorio, Lu y su equipo compararon un revestimiento de nanoespuma líquida de veinte centímetros con la pieza de espuma sólida de tres cuartos de pulgada que se usa tradicionalmente en los cascos. Ambos materiales fueron golpeados con una masa de cinco kilogramos (el peso aproximado de una cabeza humana) a tres metros por segundo. Aunque ambos materiales se deformaron por el impacto, la nanoespuma líquida recuperada entre los impactos continuos del ensayo y la espuma sólida no lo hizo.

"La nanoespuma líquida superó a la espuma sólida, "Lu dijo." La nanoespuma fue capaz de mitigar múltiples impactos continuos sin daños; los resultados fueron idénticos desde la prueba uno hasta la prueba 10. "

Un forro de nanoespuma líquida sería más delgado y menos voluminoso dentro de un casco. Y dado que el revestimiento puede soportar múltiples fuerzas de alto impacto, el revestimiento no necesitaría ser reemplazado después de una colisión de alto impacto a menos que la carcasa del casco estuviera dañada ". Un casco que se pueda reutilizar de manera segura es una gran ventaja, ", dijo." Nos encantaría ver un revestimiento de nanoespuma líquida en los cascos de fútbol de MSU en el futuro ".

Lu prevé múltiples aplicaciones futuras del material de nanoespuma líquida más allá de los cascos militares y de fútbol. El material también podría usarse en dispositivos de seguridad pasiva como bolsas de aire y parachoques de automóviles. La nanoespuma líquida incluso podría usarse para proteger a las personas y los edificios de las vibraciones de los terremotos.

La siguiente etapa de la investigación se centrará en estudios más dinámicos que probarán impactos más rápidos e intensivos, como los efectos de una explosión de bomba, Dijo Lu. "Queremos que este material ayude no solo a prolongar la vida de las personas, sino también a mejorar su calidad de vida".