3 designs de capacete de última geração que podem conter concussões na NFL
Durante décadas, a aparência dos capacetes de futebol não mudou muito. A tecnologia dentro deles, no entanto, está sendo constantemente atualizada para tornar o jogo mais seguro para os atletas. Depois que as ligações entre encefalopatia traumática crônica (CTE) e lesões na cabeça do futebol ficaram claras, a NFL voltou seus olhos para o design do capacete.
Em 2019, a NFL lançou seu Helmet Challenge , que concederia subsídios a inovadores que desenvolvessem capacetes que superassem os capacetes atuais em campo na proteção de jogadores contra lesões na cabeça. Os primeiros protótipos foram enviados em julho de 2021, e a liga passou meses submetendo-os a uma variedade de abusos no laboratório para ver como eles se comportavam.
Somente em 2021, entre a pré-temporada e a temporada regular, a NFL teve 187 concussões. Mas os três vencedores do Helmet Challenge esperam mudar isso. Kollide, Impressio e Xenith foram premiados por seus capacetes inovadores que combinam tecnologia sofisticada com design elegante e ênfase no conforto do jogador. Aqui está um resumo de cada um:
Proteção de cabeça hiper-personalizada da Kollide
A Kollide, com sede em Montreal, projetou seu protótipo inteiramente do zero, sem experiência anterior na fabricação de capacetes de futebol.
Kollide é um consórcio de quatro empresas diferentes que se uniram antes do concurso. Kupol especializou-se em impressão 3D. A Numalogics trabalhou em testes virtuais, originalmente simulando implantes médicos no corpo. A ShapeShift forneceu um software que personalizou o produto para se adequar perfeitamente aos jogadores, usando uma digitalização 3D. A Tactix era uma empresa de design industrial que já havia trabalhado em equipamentos esportivos. As quatro empresas trabalharam ao lado dos pesquisadores Éric Wagnac e Yvan Petit, da École de technologie supérieure.
“Ao combinar nossas quatro empresas, vimos que havia potencial para projetar estruturas que melhorariam a proteção do atleta”, disse Franck Le Navéaux, coordenador de pesquisa da Kollide que se juntou à equipe como parte da Numalogics.
Le Navéaux era um boxeador profissional antes de sua carreira como engenheiro médico, então ele sabia em primeira mão a importância de proteger os atletas de concussões.
“Eu sei o que é ter uma concussão”, disse Le Navéaux. “Não sou tão fã de futebol – sou da França, temos rugby – mas me identifico muito com a proteção do atleta e, em nível pessoal, concordei com o projeto.”
A abordagem de Kollide foi considerar o capacete como um dispositivo médico. O forro do capacete é feito de 95 almofadas impressas em 3D em uma estrutura de malha. As almofadas também têm um interior de malha, que absorve e redireciona a energia dos impactos. Cada área do capacete é otimizada para o tipo de impacto mais provável de ocorrer e Kollide pode usar varreduras 3D para personalizar o revestimento para a cabeça dos jogadores.
Ao desenvolver o capacete, Kollide executou simulações que testaram virtualmente os vários designs. Os testes foram rápidos e eliminaram a necessidade de fazer vários protótipos, o que reduziu os custos. Isso desempenhou um papel essencial durante o COVID-19, quando a equipe lidou com questões de distanciamento social e atrasos na cadeia de suprimentos.
Ao testar o capacete, Kollide se reuniu com jogadores da Canadian Football League para obter feedback sobre seu design.
“A costura da NFL é bastante específica”, observou Le Navéaux. “Há um legado. [As pessoas] sabem como um jogador de futebol deve ser e tendem a seguir esse estilo”.
A NFL concedeu a Kollide $ 550.000, a maior quantia de todas as três empresas na competição.
Cristais moleculares que economizam melão da Impressio
A Impressio, uma startup sediada em Denver, recebeu US$ 454.000 da NFL por seu trabalho usando elastômeros de cristal líquido em capacetes para evitar concussões.
Os elastômeros de cristal líquido formam um material emborrachado que absorve e dissipa energia. Os elastômeros imitam os tecidos do corpo, como cartilagem ou músculo. A Impressio inicialmente se concentrou em usos médicos para os elastômeros, aplicando-os dentro do corpo para dissipar choques ou impactos nas articulações.
Chris Yakacki, cofundador da empresa, também é professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade do Colorado em Denver e trabalha com elastômeros de cristal líquido há anos.
“Temos um ótimo dissipador de choque e impacto”, disse Yakacki em um vídeo da NFL . “Por que não tentamos usá-lo para proteção da cabeça?”
A parte externa do capacete do Impressio parece convencional, mas internamente, a tecnologia funciona para proteger os jogadores de concussões. O interior é revestido com uma estrutura de treliça impressa em 3D feita de colunas com os elastômeros de cristal líquido no interior para que, em caso de impacto, as colunas se deformem e os elastômeros absorvam a energia.
“Temos este material que é muito macio, muito confortável, pode se moldar à sua cabeça”, disse Yakacki ao Denver Channel . “Mas, quando impactados, todos esses pequenos cristais moleculares vão girar, se livrar da energia e atenuar as acelerações experimentadas pelo usuário.”
Pilha de segurança de rigidez variável da Xenith
A Xenith, com sede em Detroit, que recebeu US$ 496.500 no Helmet Challenge, foi a única empresa das três que fabricava capacetes de futebol anteriormente. A Xenith coordenou o desenvolvimento com RHEON Labs em Londres, BASF 3DP Solutions na Alemanha e a Universidade de Waterloo no Canadá.
Xenith já tinha um relacionamento de longa data com a NFL e, nos vestiários, eles perguntavam aos jogadores o que eles valorizavam em um capacete. Muitos dos atletas disseram que queriam melhorias no ajuste. A empresa também recebeu feedback de suas parcerias com universidades D1 e D2, bem como times de futebol do ensino médio.
“Essencialmente, o que queremos é fazer um capacete que possa ser colocado em campo em todos os níveis de jogo”, disse Ron Jadischke, engenheiro-chefe da Xenith.
O capacete que a Xenith tem atualmente em campo, o Xenith Shadow XR, forneceu uma plataforma para a empresa construir o protótipo para o Helmet Challenge.
Xenith abordou o capacete em um nível de sistema, explicou Jadischke à Digital Trends, “não olhando apenas para um componente, mas construindo uma pilha de componentes que o tornam o capacete com melhor desempenho disponível”.
O capacete consiste em uma concha de rigidez variável, um forro de treliça impresso em 3D feito em colaboração com a BASF, estruturas geométricas de controle de energia RHEON e inserções de espuma Kinetix.
A tecnologia da RHEON, que vai entre o forro de conforto e o casco, é o principal componente do capacete que trabalha para proteger os jogadores dos impactos. O material é feito de polímeros reativos que funcionam de forma diferente dependendo do tipo de impacto – para baixa velocidade, é macio e flexível. Para impactos de alta velocidade, o material se fortalece.
A Xenith também trabalhou em como tornar seus capacetes personalizáveis para caber em todas as formas e tamanhos de cabeças.
“Nosso objetivo é colocar o capacete de melhor desempenho, infundido com inovação e pesquisa, no campo que pudermos”, disse Jadischke.
