Защо каските на NFL никога няма да бъдат устойчиви на сътресение

Експертите са съгласни, че дори и да е възможна защита срещу сътресение, подобно решение би довело до нови травми-за спорта и неговите играчи.

Защо каските на NFL никога няма да бъдат устойчиви на сътресение

Представете си, че карате кола направо в сграда с 40 мили в час. Въпреки въздушните възглавници и предпазните колани, вероятно бихте се почувствали късметлии, че сте живи. Но когато NFL широк приемник срещне безопасност челно, очакваме и двамата да се върнат, за да играят втори надолу.



Каква е разликата?

При автомобилна катастрофа спираш само с крак. При удар от НФЛ спираш на инчове, казва ми един експерт.

В очите на физиката голям удар на терена може да бъде също толкова опустошителен, колкото автомобилна катастрофа - или в много случаи дори по -лош. Очакваме само 1,5 инча пяна и бонбонени черупки да забавят главата на играча достатъчно леко, за да попречат на мозъка му да подскачайки наоколо вътре в черепа им и причинява слабо разбран , но трайно и опустошително нараняване. След като разговаря с някои от най-ярките умове в дизайна на каски, тестването на каски и футболната физика, слонът в стаята стана ясен: Каската, защитена от сътресение, е мечта. Ако НФЛ иска футбол без сътресения, ще трябва да преработи футбола.



Въпреки това, условията никога не са били по -зрели за разрушителни технологии за повишаване на безопасността на играчите. И за първи път в над 200 -годишната история на футбола най -накрая разработваме методологията за отделяне на нашите най -добри каски от декоративните парчета пластмаса.

Тестване на еволюцията

Само преди две години екип, ръководен от Dr. Stefan Duma от Virginia Tech пуснаха първата по рода си петзвездна катастрофа за футболни каски ( PDF ). Това е една от причините Duma да сравнява днешната НФЛ с автомобилната индустрия през 70 -те години. Първоначално всички автомобили бяха оценявани чрез базов тест за успешно преминаване/неуспех и едва когато Конгресът прие законодателството за петзвездна система за оценка на катастрофите, автомобилните компании имаха стимула да се справят по-добре.

Днешната НФЛ е автомобилната индустрия от 70 -те години.

Преди тестването на Дума същото важеше и за каските. Единствената грижа на индустрията беше дали футболистите могат да получат удар, без да счупят черепа си или да получат субдурален хематом. Сътресения - или каквито и да било други травми - не бяха част от тестването. Така че проектирането на каски се превърна в ограничителна лента. Ако производител влезе някъде под натрошената територия на черепа, шлемът им се хвърля в одобрената купчина.



Нашата рейтингова система е първата, която всъщност показва на хората, че някои каски са по -добри, казва Дума. Едно от нещата, които искахме да направим, беше да предоставим механизъм за подобрен дизайн. Никога няма да имате шлем, устойчив на сътресение, защото нараняването е свързано с риск. Но по -добрите каски намаляват риска. Това може да бъде съществено. Открихме, че най -добрата каска намалява риска от сътресение с 85%.

Най -добрата каска в света

Най-високо оценената каска на Duma днес е Riddell 360 . На цена от около $ 400, той разполага с твърда поликарбонатна обвивка, която отскача от удара, и подплата от пяна, абсорбираща енергия, за да абсорбира вторичния удар. Pièce de résistance е нейната огромна, пружинираща маска за лице, оптимизирана за сблъсъци, насочени напред. Целият ансамбъл е толкова ефективен, че може да намали наполовина пиковата сила на удар с челен удар в сравнение с най-лошите каски на лигата. (И така се случи, VSR-4 на Riddell, прекратен през 2010 г., но все още поддържан за ремонт на фабриката, е една от най-лошо оценените футболни каски.)

Но защо играчите изобщо трябва да носят каски, може да се запита човек. В средата на 20 -ти век цели 30 играчи умират годишно поради наранявания на главата. Каските бяха страничен продукт на първия скандал с травма на главата на НФЛ. Първите бяха тънка, твърда кожа. След това приеха пластмаси, подложки и маски за лице. Тъй като научихме повече, фокусът бързо се превърна не само в твърда защита, но и в амортизация на по -меките материали. Този подход работи. От 80 -те години на миналия век нямаме нито една фрактура на черепа в НФЛ. Днешната каска на Riddell е по -голяма от предшествениците си, но привидно е същият дизайн, върху който надграждаме от десетилетия.

Футболните каски са 85% толкова добри, колкото някога ще получат.



Всеки продукт, който Riddell пуска, следва около две години научноизследователска и развойна дейност. Те създават прототип. Те го попълват със заместител на човешка глава (пълен с мозъчен течен център), използван при тестове за сертифициране за успех/неуспех. Те го разбиват, за да симулират главата, удряща земята. След това те използват друг заместител на човешката глава, наречен Hybrid III (често срещан в манекените за краш тестове на автомобилната индустрия), след което отново удрят шлема, фокусирайки се върху специфични ъгли на въздействие, по -скоро, както може да се очаква в игра на NFL. След това Riddell предлага новата си линия на екипи, които да тестват в реални условия.

Но с всички тези изследвания и тестове, може ли Ридел да обещае шлем без сътресение?

Иска ми се да можем, казва Тад Иде, главен изпълнителен директор на изследванията и продуктовия дизайн в Riddell. С настоящите технологии и разбиране просто не сме там.

Проблемът в крайна сметка е един от физиките. Всички каски работят на един и същ принцип. Силата, удряща главата - ускорението, смесено с масата - всъщност не може да бъде предотвратена. Физиката казва, че енергията трябва да отиде някъде, нали? Това, което правят добрите шлемове, е да удължи продължителността на самото въздействие (в стотни от втория диапазон), отразявайки енергията чрез различни структури и материали, за да изглади удара от остър удар с висока g до относително гладка крива на забавяне. Помислете за кацане върху бетонен под или купчина възглавници. Кое въздействие отнема повече време и кое повече боли?

патица, патица, тръгвай
Можете да направите каска, устойчива на сътресение. Всичко, от което се нуждаете, е 15 инча пяна.

Мисля, че е вярно, че футболните каски са 85% толкова добри, колкото някога ще получат, д -р Тимъти Гей, Университет на Небраска професор по физика , писател , и консултантът по индустриални каски ми казва. Оптималната футболна каска няма да бъде много по -добра от каската, която можете да си купите в момента, защото има само физически ограничения за вида на подложката, която можете да използвате. Имаме доста добро микро, нанотехнологично разбиране за това как работят материалите. И по принцип има ограничения за това какво могат да направят подложките за дадена дебелина.

Това е интересен момент - какво ще стане, ако просто увеличим дебелината на подложката?

Може би се нуждаем от нова парадигма

Със сигурност можете да направите шлем, устойчив на сътресение, казва ми по-късно Гей, като противодейства на собствения си аргумент, който току-що звучеше толкова убедително. Всичко, което трябва да направите, е да поставите 15 инча гума от пяна от външната страна на каската. Тази идея може да изглежда толкова смешна, колкото да увиете напълно подплатен футболист в един от тези нови сумо костюми. Но така се случва, че една компания прави почти това.

ProCap е мека обвивка за футболни каски, която всъщност съществува от края на 80 -те години. Най -известният възприет от Сан Франциско 49ers офанзивен прибор Стив Уолъс , този допълнителен слой подплата е средство за допълнително забавяне на въздействието на удара. Известният му провал? Меката външна подложка може да изглежда малко глупаво. Има и твърдения - макар и да не съм откривал изследвания - че триенето, генерирано от мека външна обвивка, може да доведе до нараняване на врата.

Изобретателят на ProCap не беше достъпен за коментар, но когато попитах Дума за потенциала на каски, обвити с пяна, той каза, че лабораторията му не е тествала такива, тъй като ProCap обикновено е съществувал като добавка, а не като самостоятелен съдържаше каска сама по себе си. Но той имаше първото аргументирано червено знаме на този култово-почитан дизайн. През 90 -те години Дюк изследва възможността за добавяне на подложки към тавана на автомобилите, за да защити пътниците в случай на преобръщане. Това, което откриха, беше точно в съответствие с настоящия футболен страх, че мекотата всъщност разпределя натиска върху шията, което може да причини ужасни гръбначни наранявания. Представата беше „Да сложим 4 инча пяна в тавана!“ Дума казва, но може просто да завършите с куп четириплегични хора. Има смисъл. Просто погледнете колата си. Имате странични врати, пълни с пяна или дори въздушни възглавници, но таванът е покрит с прославена чаршаф.

И така ... Още една нова парадигма

Друга, също толкова примамлива възможност е да моделирате футболни каски, не след футболни каски, а след мотоциклетни каски. Повечето футболни каски са проектирани да се преработват, докато не бъдат ремонтирани. Те трябва да сервират игра след игра. Но каските за мотоциклети са проектирани по различен начин. Те използват по-драстична абсорбираща енергия пяна и твърда обвивка, която не се страхува да се напука. Провалът е, че тези шлемове се разпадат напълно при удар - те са напълно съсипани - с интерес да абсорбират всяка възможна енергия.

Но Дейвид Роджърс, вицепрезидент на концептуалното развитие в Gentex , водещият производител на каски за военновъздушните сили (който притежава компании, които са проектирали всичко-от футболни каски до специални операционни каски), твърди, че каските за еднократна употреба не са панацеята, която изглежда. Освен факта, че играчите ще трябва да поставят на пауза всяка игра, за да сменят каски, дори нашите най -добри каски за мотоциклети са проектирани само за удари от 18 мили в час (не нашият теоретичен максимален удар от 40 мили в час на двама играчи, работещи с 20 мили в час). И както казва Роджърс, ако имате челен сблъсък в каска за мотоциклет при 18 мили в час, вероятно все още имате сътресение, но не сте мъртъв.

Не е мъртъв всъщност не е подобрение.

НФЛ може да направи това, което каските не могат

След като се върнах напред и назад с експерти с всяка възможна теория на конспирацията, която си представях, консенсусът беше очевиден: шлем, устойчив на сътресение, е или невъзможен, или неговите изисквания биха повлияли на играта толкова драстично, че или биха влошили спорта, или биха довели до други наранявания . Дори и да успеем да смекчим въздействието на средния такт (а настоящите каски всъщност правят това изключително добре), най -лошите попадения в НФЛ са експоненциално по -твърди от базовото. Чувал съм оценки, че 5 до 10 попадения във всяка дадена професионална игра са със сътресение. Не е чудно, че толкова много наши играчи бяха излезли тази година с мозъчни травми.

Трябва да работите върху правилата и трябва да работите върху обучението.

Шлемът е третата бариера на защитата, казва ми д -р Дума, когато попитам какво може да се промени. Трябва да работите върху правилата и трябва да работите върху обучението.

Футболът е брутален спорт и винаги е бил. Хитовете изглеждат големи само защото са такива. Рано или късно шофирането на кола в стена с 40 мили в час ще ви нарани, със или без парче пластмаса от 400 долара на главата ви. Всеки експерт по каските се съгласи, че можем да преработим футбола много по -бързо и ефективно, отколкото можем да преработим футболния шлем - всъщност повечето ми предложиха идеята. Единственият въпрос, който остава, е дали всъщност сме готови да променим футбола? Или ценим духа на играта повече от живота на хората, които я играят?

[ Изображение: Shell и Рентгенов чрез Shutterstock ]