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 Modelo completo CMS Aprilible e o novo revestimento interior
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 Interior do capacete híbrida. Componentes de cortiça aglomerada e poliestireno expandido (EPS)
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Enquadramento
Os capacetes de proteção estão em constante evolução, motivado pelas exigências dos consumidores e competição entre marcas, conduzindo a constantes desenvolvimentos ao nível do design e novos materiais.
Hoje em dia, a esmagadora maioria dos capacetes utiliza como material de proteção a esferovite. Este material apresenta uma excelente relação entre peso, custo e capacidade de absorção de energia. Assim, a utilização de materiais celulares naturais, tais como a cortiça, tornou-se pouco significativa. Contudo, a cortiça aumenta substancialmente as propriedades de absorção de energia dos materiais e estruturas compósitas. Por comparação direta com o esferovite, a cortiça mantém propriedades constantes de absorção de energia para uma gama bastante maior de velocidades de impacto.
Projeto
O projeto centrou o seu estudo em soluções inovadoras para sistemas de proteção individuais para cabeça, onde se podem incluir os capacetes rodoviários, de desporto e militares.
Para tal, foram estudadas novas soluções de design, baseadas na aplicação de novos materiais, com particular interesse na cortiça, para a absorção da energia do impacto.
A utilização da cortiça na camada protetora tem como objetivo aumentar a absorção de energia durante um impacto e consequentemente a eficiência dos sistemas de proteção em caso de impactos múltiplos, situação comum em caso de acidentes.
Estudos realizados por esta equipa de investigadores da Universidade de Aveiro mostram que após um impacto a cortiça retorna praticamente à sua forma original enquanto o esferovite apresenta deformação permanente. Tal propriedade é de extrema utilidade em caso de impactos múltiplos. Em termos económicos, Portugal é líder mundial na produção, transformação e exportação de cortiça, pelo que faz todo o sentido a busca de novas aplicações para este produto.
Objetivos
Os principais objetivos deste projeto são os seguintes:
i) estabelecer uma estrutura de simulação numérica precisa e eficaz para impactos envolvendo a cabeça humana;
ii) desenvolver a segurança dos sistemas de proteção da cabeça, com novas soluções de design e novos critérios de contusão para utilização industrial;
iii) encontrar uma potencial aplicação para um produto de grande importância para a economia nacional.
Testes
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Alvos para estudo e estado após múltiplos impactos
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A equipa centrou a sua procura em soluções inovadoras para capacetes rodoviários, de desporto e militares. Três anos de testes comparativos e simulações para análise de deformações e tensões durante o impacto devolveram a solução agora apresentada.
A cortiça, matéria-prima nacional, natural, 100% biodegradável e reciclável foi adicionada à esferovite por forma a manter o equilíbrio entre a capacidade de absorção e a leveza do revestimento.
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Torre de queda: impacto contra o alvo e medição da velocidade instantânea
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Resultados
Esta junção de materiais supera, por um lado, a insuficiência do esferovite relativamente à deformação e resolve igualmente o problema do peso da cortiça. Assim, da união da cortiça com o esferovite surge um material com maior capacidade de absorção de energia para uma gama mais ampla de velocidades de impacto, e ao retornar praticamente à sua forma original após o impacto, aumentando assim a eficiência dos sistemas de proteção em caso de impactos múltiplos, situação comum em caso de acidentes.
Registado e patenteado, prevê-se que o capacete seja produzido e comercializado ainda este ano podendo, por isso, ser utilizado por militares, pilotos de motociclismo e fórmula 1 e profissionais do ciclismo e hipismo.
Apoio
O projeto promovido pelo Centro de Tecnologia Mecânica e Automação da Universidade de Aveiro decorre no âmbito do Sistema de Apoio a Entidades do Sistema Científico e Tecnológico Nacional (SAESCTN), tendo sido apoiado pelo Programa Operacional Fatores de Competitividade – COMPETE e por Fundos Nacionais através da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia com um Investimento elegível de 40 mil euros correspondendo a um Incentivo FEDER de 34 mil euros.
Testemunho
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Dois dos membros da equipa de investigação: Fábio Fernandes e Ricardo Sousa (da esquerda para a direita)
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Ricardo Sousa afirma que “a mais-valia do COMPETE foi ter dado o impulso inicial de uma ideia nem sempre compreendida pelas industrias do setor, permitindo comprovar e validar as capacidades de absorção de energia da cortiça aglomerada".