A multimodalidade do trânsito tem uma série de vantagens e, nos últimos anos, temos visto crescer a adoção de bicicletas e patinetes em meio aos carros, motos e ônibus. Mas se pedalar é bom pra saúde e pro meio-ambiente, os ciclistas correm um risco de sofrerem acidentes que não pode ser desprezado. De acordo com um relatório da Organização Mundial da Saúde em 2020, mais de 60 por cento das mortes relacionadas com bicicletas e incapacidades de longo prazo são resultado de acidentes com ferimentos na cabeça.
Pesquisadores da Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura (NTU Cingapura), em colaboração com a empresa francesa líder em materiais especializados, Arkema, desenvolveram um capacete de bicicleta mais resistente e seguro usando uma combinação de materiais. O protótipo tem maior absorção de energia, reduzindo a transferência do impacto que chega à cabeça do ciclista em caso de acidente. Isso, consequentemente, reduz as chances de lesões graves.
Liderada pelo professor associado Leong Kah Fai da Escola de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, a equipe criou o capacete composto com um revestimento externo feito principalmente de um novo tipo de resina termoplástica acrílica, reforçada com fibra de carbono. Batizada de Elium, a resina foi desenvolvida pela Arkema, uma das parceiras da indústria da NTU. Em conjunto, as equipes desenvolveram um processo de moldagem fabricar capacetes de bicicleta mais fortes.
Testes demonstram vantagens do novo capacete de bicicleta
O protótipo de capacete foi submetido a uma enxurrada de testes de referência internacional e demonstrou a capacidade de fornecer maior proteção aos ciclistas em comparação aos capacetes convencionais.
As descobertas da equipe de pesquisa foram publicadas na revista Composites Part B: Engineering.
Os capacetes para bicicletas têm duas partes. O invólucro externo geralmente é feito de um plástico produzido em massa como o policarbonato. Abaixo dele, há uma camada de espuma de poliestireno expandido – o mesmo material usado para embalar produtos para viagem.
A casca externa é projetada para rachar com o impacto, a fim de dissipar energia por toda a superfície do capacete. A camada de espuma então comprime e absorve a maior parte da energia de impacto, reduzindo o que é transferido para a cabeça do ciclista.
Material reforçado protege ciclistas
O novo capacete substitui o policarbonato convencional da parte exterior pelo Elium reforçado com fibra de carbono. A casca fica mais dura, rígida e menos quebradiça. Ela também aumenta o tempo de contato do capacete, que é o tempo total de impacto em que o equipamento de proteção sobre a carga do choque. Essas propriedades permitem que o revestimento externo absorva mais energia de impacto por um período mais longo, ao mesmo tempo que a dissipa uniformemente por todo o capacete. Isso resulta em menos força geral atingindo a cabeça, reduzindo assim as chances de lesão crítica.
Em contraste, o casco do capacete composto da equipe absorveu mais de 50 por cento da energia de impacto, deixando a espuma para absorver muito menos energia em cerca de 35 por cento.
O protótipo do capacete também é mais fácil de produzir do que um capacete convencional. Usar Elium em vez de outros termoplásticos convencionais simplifica o processo de fabricação do capacete composto.
O Elium é líquido à temperatura ambiente, permitindo que seja moldado sem precisar de aquecimento. Agora, eles trabalham para levar o produto ao mercado com preço semelhante aos capacetes comuns, algo entre 100 e 150 dólares.
Eles também bêm desenvolvendo compostos feitos de Elium e tecido de polipropileno, que é outro tipo de termoplástico. Isso é para superar a única desvantagem atual dos capacetes compostos. Eles pesam cerca de 20% a mais do que os capacetes de policarbonato. Isso deve torná-los com o mesmo peso dos rivais.