Genialiska lösningar är ofta väldigt enkla. Men för att nå fram till enkelheten krävs ibland enorm kompetens och flera års forskning. Mips är en svensk lösning som i all sin enkelhet håller på att förändra hjälmindustrin.

Av: Alvaro Susena

Förra sommaren besökte jag en loppis i Bohuslän och hittade en sån där gammal frigolithjälm som var populär på 90-talet. Direkt påmindes jag om när jag för många år sedan intervjuade en hjärnkirurg vid Sahlgrenska Universitetssjukhuset i Göteborg. Han berättade att frigolit skapar friktion mot asfalt, om du cyklar omkull och hjälmen träffar asfalten i vinkel bromsar frigoliten upp kraften i smällen. Vill det sig riktigt illa kan konsekvensen bli en bruten nacke. Något mer sannolikt är att din hjärna drar på sig skador på grund av rotationsvåldet. Jag berättade detta för loppisägaren som slängde hjälmen och då förlorade 20 potentiella riksdaler den dagen.

När du kraschar, oavsett om du trillar av en häst eller en cykel, träffar hjälmen sällan underlaget rakt på. Så utförs dock hjälmtesterna. Men kommer du i full fart med skidorna i en brant sluttning, tar ett felskär, flyger genom luften och tar emot smällen i den hårda nypistade backen med huvudet, då kommer du med all sannolikhet att träffa i en sned vinkel och utsätta din hjärna för rotationsvåld. Energin från slaget får din hjärna att röra sig fram och tillbaka i en roterande rörelse och på grund av hjärnans gel-liknande egenskaper kan stora deformationer uppstå.

MIPS_Still01_v06-Transparent_small-2En del av dem som drog på sig hjärnskador vid diverse olika krascher under 90-talet hamnade på kirurgen Hans von Holts operationsbord på Karolinska institutet. Det stora antalet hjärnskador han såg fick honom att reagera och han bestämde sig för att
göra något åt saken. Samtidigt hade en ung forskare i biomekanik vid namn Peter Halldin blivit färdig med sitt examensarbete vid KTH (Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm) som handlade om hur man tillverkar en kompositgänga. Han skulle precis påbörja en karriär hos Alfa Laval för att utveckla mjölkseparatorer när Hans von Holst besökte Peters handledare på KTH. Hans von Holst hade de medicinska kunskaperna och visionen om vad en bättre hjälm borde uppnå för skyddsnivå men han behövde den tekniska expertisen för att utveckla det.

”Min handledare gillade mitt ex-jobb och föreslog att jag kunde hjälpa Hans. Jag tyckte direkt att det lät spännande och ville vara med på projektet”, berättar Halldin.

Tillsammans med von Holst började de 1996 forska kring ett nytt system för att förbättra hjälmarna.

”Vi kom fram ganska snabbt till att det bästa var att kopiera huvudets egna skydd. Hjärnan är inbäddad i cerebrospinalvätskan. Den fungerar stötdämpande och absorberar delar av den roterande energin som orsakas av slaget. På så sätt minskar den hjärnans rotation och skyddar den därmed mot trauma”, berättar Halldin.

Halldin och von Holst utvecklade ett glidlager som så småningom skulle komma att kallas MIPS, Multi-directional Impact Protection System. Den fungerar som ett extra lågfriktionslager på insidan av hjälmen, upphängd i elastiskt material. MIPS-skiktet rör sig oberoende av hjälmens skal utan
att påverka hjälmens övriga funktion eller ventilation. Genom att kopiera cerebrospinalvätskans dämpande funktion ökar man skyddet väsentligt. Den första prototypen testades på en hjälm vid University of Birmingham år 2000. Tester som gjordes 2001 visade att MIPS kunde reducera rotations- accelerationen med 40 procent. År 2007 kom den första hjälmen med MIPS ut på marknaden, då var det en ridhjälm.

”Den största utmaningen var att få till en design som var billig att tillverka i massproduktion. Priset för produktionen av MIPS-skiktet fick inte vara för högt”, säger Halldin.

När väl problemet med produktionskostnaderna var löst och patenten säkrade tog det fart på riktigt för det svenska företaget.
I dag finns det drygt 80 modeller av hjälmar som använder MIPS och de flesta viktiga leverantörer av hjälmar inom skidåkning och cykel kan stoltsera med en hjälmmodell i sin kollektion som erbjuder extra skydd i form av MIPS.

strainlevelDet finns två varianter av MIPS där skillnaden ligger i hur skiktet är placerat. I MIPS I, som är den mindre vanliga varianten, ligger skiktet mellan hjälmens skal och EPS (skumfyllningen). I MIPS II ligger skiktet mellan huvud och EPS. Det används i de flesta hjälmarna då det ger samma potential till att reducera rotationsenergin, men är oftast enklare och billigare att producera.

Parallellt med utvecklingen av nya användningsområden och produkter som inkluderar MIPS, jobbar företaget aktivt för att öka nivån på säkerheten av hjälmar rent allmänt, bland annat genom att lobba för en ändring av testmetoderna, som inte har hängt med de senaste rönen.

”Idag testas hjälmarna bara för raka islag men vi och andra forskare förstår att det är vanligare att slå i marken snett i en vinkel. Vi jobbar för en ny testmetod där hjälmen slår i ytan snett så att vi också kan mäta hur mycket av rotationsenergin som tas upp i hjälmen och inte fortplantas in i huvudet. En ny testmetod är nästan färdig och vi hoppas att den kan börja användas i certifieringen av hjälmar inom tre år”, säger Peter Halldin.

www.mips.technology

 

Fler teknologier

6D HELMETS

En teknik som bygger på en princip som påminner om MIPS är 6D Helmets. Deras skal bygger på en konstruktion i två lager som hålls ihop av ett stort antal elastiska ”bussningar”. Det gör att lagren kan röra sig i förhållande till varandra och på det sättet bättre absorbera rotationskraften än bara ett skal. Tekniken finns i deras egna hjälmmodeller som är avsedda för bland annat cykling (DH, BMX och enduro).

ARMOURGEL

Leatt och Kali har båda släppt hjälmmodeller för cykling. De använder
 sig av pluppar av Armourgel för att minska krafterna mot hjärnan även vid lägre hastighetsvåld; Leatt Turbine 360 och Kali Bumper Fit 2.0.

Liknande inlägg