Nad opaską pracują naukowcy z wrocławskiej Politechniki (z Wydziału Mechanicznego) i dwóch neurochirurgów z Wrocławia i Legnicy. Wynalazek składa się silikonowej opaski z kilkunastoma akcelerometrów mierzących przyspieszenia działające na głowę, a także z czujników mierzących puls, temperaturę, stopień natlenienia krwi i kwasowość wydzielanego potu. Jednocześnie dokonywany jest pomiar aktywności kory mózgowej. Dzięki temu od razu wiadomo, co się dzieje w mózgu w momencie upadku lub zderzenia.
„Nikt nie mierzył, co się dzieje z korą w czasie uderzenia”
– Nikt do tej pory nie mierzył, co dzieje się z korą mózgową w czasie uderzenia głowy – podkreśla kierownik projektu, dr hab. inż. Mariusz Ptak z Katedry Konstrukcji Badań Maszyn i Pojazdów na Wydziale Mechanicznym PWr. – Zwykle, gdy dochodzi do poważniejszego wypadku, EEG jest wykonywane kilkadziesiąt minut po takim zdarzeniu w szpitalu. My mamy szansę zobaczyć, jak zmienia się potencjał elektryczny w mózgu w czasie rzeczywistym – dodaje.
Projektanci specjalnej opaski przekonują, że nie tylko możemy dzięki niej prześledzić, w jaki sposób dochodzi do uszkodzeń mózgu w trakcie zderzeń, ale może także pomóc w pracach nad specjalistycznym sprzętem zabezpieczającym głowę.
Badania związane z aktywnością ludzkiego mózgu z uderzeniami w czasie rzeczywistym dotąd prowadzono jedynie na ciałach zmarłych. – Nie wiemy natomiast, co dzieje się w mózgu osoby żyjącej. Wyniki mogą być zupełnie inne od tych dostępnych w literaturze, bo przecież wiele parametrów jest skrajnie odmiennych, jak choćby stopień nawodnienia organizmu – tłumaczy Johannes Wilhelm, doktorant na Wydziale Mechanicznym Politechniki.
Testy na sportowcach i manekinie
Oczywiście doprowadzanie do wypadków osób testujących opaskę jest ryzykowne, dlatego badania są przeprowadzane na osobach uprawiające aktywność fizyczną. Do udziału w badaniach zostali przedstawiciele różnych sportów w tym tego niezwykle kontaktowego – futbolu amerykańskiego.
– Chcemy zarejestrować dane od osób jeżdżących na rowerze, nartach, snowboardzie itd. Im większe zróżnicowanie, tym lepiej dla naszych badań – dodaje Johannes Wilhelm. – Interesujące dla nas mogą być nawet dane z opaski osoby bawiącej się na dużym koncercie, stojącej niedaleko nagłośnienia – zaznacza.
Prototyp urządzenia był sprawdzany na manekinie rozmiarów dziecka. Lalkę zrzucano z huśtawek i drabinek na placu zabaw, badając siły działające na głowę. Przy okazji testy wykazały, że zabawy na placach zabaw przy niskich temperaturach są szczególnie niebezpieczne.
– Zabawa dziecka zimą na placu pokrytym masą bitumiczną nie jest najlepszym pomysłem – opowiada dr hab. Ptak. – Pomiary wykonywaliśmy przy temperaturze około 4 stopni Celsjusza. Podłoże, które normalnie służy do absorbowania części energii przy upadku, w takich warunkach jest twarde jak asfalt. Nasza opaska zarejestrowała, że na głowę manekina spadającego na podłoże z granulatu gumowego działało przyspieszenie 100 g, czyli naprawdę bardzo duże i grożące poważnymi konsekwencjami – tłumaczy.
Opaska z nagrodami i patentem
Wynalazek zyskał już uznanie w konkursie „Student-Wynalazca”, który organizowany jest przez Politechnikę Świętokrzyską, gdzie w 2019 roku otrzymał wyróżnienie. Opaska została także zgłoszona do tegorocznej edycji konkursu „Eureka! DGP. Odkrywamy polskie wynalazki” – jako jedno z dwudziestu naukowych przedsięwzięć z całej Polski. Twórcy chcą także opatentować swój wynalazek – obecnie opaska jest na etapie zgłoszenia patentowego.
fot. Politechnika Wrocławska
