Inteligentne kacige za opasne staze

Zamislimo, recimo, da u vrijeme najgoreg prometnog krkljanca osoba doživi gadan pad s bicikla i da joj nitko ne priskoči u pomoć. U takvim situacijama kaciga koja automatski poziva hitnu pomoć može biti spasonosna.

Tekst: Sanja Romić
Foto: Liderova arhiva

Biciklistička kaciga koja može detektirati traumatične ozljede glave, hokejska kaciga koja teži samo 325 grama, skijaška kaciga koja će vas povezati s vašim MP3 playerom ili mobilnim telefonom i omogućiti vam da njima upravljate i u rukavicama pa čak i ako su vam smrznuti prsti, samo su neki primjeri kaciga izrađenih od 'pametnih materijala', a razvijene su u tvrtkama koje se bave proizvodnjom zaštitne opreme i inženjerskim laboratorijima specijaliziranih sveučilišnih istraživačkih centara. 

Paleta proizvoda koji nastaju integracijom pametnih materijala i konstrukcijskih rješenja već se toliko razgranala da se ponekad čini da je na pomolu posve nova industrija. Pametne molekule u gelu (jednu poznatu inačicu proizvodi britanska tvrtka d3o) već je objeručke prigrlila sportska i vojna industrija. Možemo ih naći u fleksibilnim štitnicima za koljena i mekanim vojnim kacigama. Tomu se u posljednje vrijeme mogu pribrojiti i mnogi drugi dodaci za odjeću koji imaju funkciju brzih, okretnih, lakih i funkcionalnih oklopa, koji nas mogu zaštititi i od ozljeda koje se ne mogu detektirati konvencionalnim metodama već samo, primjerice, simulacijom, odnosno, uz pomoć računalnog modeliranja.

Zašto je to važno? Zamislimo, recimo, da u vrijeme najgoreg prometnog krkljanca osoba doživi gadan pad s bicikla i da joj nitko ne priskoči u pomoć. U takvim situacijama kaciga koja automatski poziva hitnu pomoć može biti spasonosna.
Ideja o ‘pametnoj’ kacigi za bicikle bila je jedna od pet pobjedničkih ideja ovogodišnjeg Toyotinog natjecanja ‘Ideas For Good’, a inspirirana je dobrim iskustvima u primjeni simulacijskog softvera koji se inače koristi za mjerenje tjelesnih ozljeda koje nije moguće izmjeriti uz pomoć testnih lutaka. Koncept ove pametne kacige sada razrađuju inženjeri kompanije Deeplocal i sveučilišta Carnegie Mellon, a jedini problem zasad mogla bi biti njena cijena. Naime, prototipne ploče strujnoga kruga koje se pričvršćuju uz ovakvu kacigu stoje 800 dolara po komadu premda proizvođači najavljuju da bi cijena, kada ova kaciga bude spremna za prodaju, mogla pasti na 30 dolara.

Easton Stealth S19 Z Shock ima samo 325 grama, dakle, lakša je od šalice kave, ali glavu itekako može obraniti od udaraca hokejskih palica. Naime, ova hokejska kaciga istovremeno je i čvrsta i nježna: u konstrukciji koja se sastoji od samo jednog dijela ona sjedinjuje polikarbonatni oklop i dio koji se sastoji od polipropilenske pjene što onemogućuje da jak pritisak ili udarac dovedu do deformacije kacige ili ozljeda glave. Cijena joj je oko 170 dolara.
Skijaška kaciga nadahnuta pjesmom Snoop Doga ‘Vato’ oduševljava ugrađenim zvučnicima kojima je moguće upravljati i s rukavicama, pa i smrznutim prstima, a sustav plastičnih ventila Air Evac, smješten u razini obrva, tjera vlažni zrak s čela tako da ova kaciga sprečava i magljenje naočala.

Kreatori ‘pametnih’ kaciga potrudili su se da se u njihovoj ponudi nađe i nešto za one mlađeg naraštaja. Naime, kada uskoro odjure na svoj prvi ovogodišnji snowboarderski ili skijaški spust, mnogi će klinci vjerojatno poželjeti kacigu za snowboardanje koju je proizvela tvrtka RED pod nazivom Avid Grom R2D2 Helmet. Da bi ih zainteresirao za sigurnost, RED je došao na simpatičnu ideju da droida R2-D2 pretvori u kacigu vrhunskog dizajna čije su glavne prednosti maksimalna ugodnost, fleksibilnost i gotovo savršena kontrola strujanja zraka za vrijeme spusta.
Hrvatska zvijezda među pametnim kacigama, antibalistička kaciga tvrtke Šestan-Busch, koja se izrađuje u tvornici Alojza Šestana u Prelogu, do sada se pojavila u 20 različitih modela. Tvrtka koja je lani ostvarila 45 milijuna kuna prihoda gotovo svakim svojim novim modelom uspijeva pobuditi zanimanje stranih proizvođača. To dokazuju i njene zaštitne kacige s adapterima kojih je ožujku u Indiju isporučeno čak 300.000.

- Jedan od prvih zahtjeva kojima valja udovoljiti u stvaranju pametne protubalističke kacige jest sprečavanje protubalističkog projektila, odnosno metka ili fragmenta granate, da probije kacigu. Drugi najvažniji cilj koji valja postići jest da udar projektila ne deformira kacigu s unutarnje strane kako ne bi napravila traumu korisniku. No takva kaciga mora imati i veliku površinu zaštite (pokrivati čelo, zatiljak, uši) i biti što lakša da što manje pritišće vrat, a k tomu mora biti i udobna -objašnjava dipl. ing. Božo Bujanić iz Šestan-Buscha. 
- Za balistički dio koristimo aramidna vlakna koja imaju mehanička svojstva tako da rastezanjem mogu apsorbirati količinu energije koju balistika donese sa sobom, dok se za unutarnji dio koriste različite vrste pjena ili saćaste strukture kojima se dobiva mala masa i jako dobra apsorpcija energije udarca. Bitno je i da se na takvu kacigu stavi što više dodatne opreme, zatim, određena vrsta vizira (monitora), da vojnik vidi što mu zapovjedni centar šalje ili da može dobiti snimku od satelita, a ugrađuju se i razni senzori kako bi stožer znao gdje je vojnik, a vojnik lokaciju svojih kolega – kaže Božo Bujanić.
Dok u jednom danu (u dvije smjene) tvrtka Alojza Šestana iz Preloga proizvede 250 komada ovakvih kaciga, proizvodnja ostalih vrsta kaciga domena je njene partnerske tvrtke iz Njemačke, koja se bavi proizvodnjom pametnih sportskih kaciga za bicikliste, planinare i skijaše.

Iako se prva u Hrvatskoj specijalizirala za proizvodnju vatrogasnih kaciga još 2001., tvrtka Plastika Akrapović Buzet (PAB) do danas nije dobila stvarnog konkurenta i uspješno se nosi i s konkurencijom izvana. Slično kao i Šestan-Busch, ova hrvatska tvrtka više od 90 posto svojih proizvoda prodaje u inozemstvu. Način proizvodnje pametnih vatrogasnih kaciga tvrtke Plastika Akrapović Buzet definiraju dvije norme. Prva norma EN443 postavljena je još 1998. i ona uključuje i neke neklasične materijale kao što su polimerne legure (tzv. blendove) - npr. leguru poliamida i ABS-a, a novija norma podrazumijeva i kompozitne materijale predviđene da kratkotrajno izdrže temperature do 1000 stupnjeva, a čija radna temperatura dosiže do 400 Celzijevih stupnjeva. Tvrtka je usvojila i najnovije materijale za proizvodnju vizira, odnosno zaštite lica, a jedno je vrijeme razmišljala i o proizvodnji sportskih kaciga. No, iako ni danas nema vlastitu proizvodnju sportskih kaciga, PAB, čiji temeljni program čine sredstva za klasičnu industrijsku zaštitu, otišao je korak dalje kad je u pitanju viši stupanj zaštite te još uvijek ima status vodeće domaće tvrtke za proizvodnju vatrogasnih kaciga.

'Pametne molekule' u gelu koje svoja čarobna svojstva pokazuju pod ekstremnim pritiskom, predstavljaju relativno novu vrstu materijala i primjene napredne nanotehnologije koja pruža iznimnu sigurnost i zaštitu. Njihovi nas kreatori nerijetko oduševljavaju svojim smislom za funkcionalno, odnosno, dobro osmišljenim dizajnom. Filozofija na kojoj ova industrija počiva zapravo je krajnje jednostavna - njezin je cilj da se tehnologija budućnosti prevede u različite koncepte koji se mogu jednostavno koristiti i danas i da se ista rješenja mogu primijeniti u više scenarija, tj. proizvoda koji će pružiti vrhunsku zaštitu, udobnost, i neće, recimo, narušiti prirodni ekosustav.