Capacete de futebol - Football helmet


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O capacete utilizado pelo Tampa Bay Buccaneers a partir de 1997-2013

O capacete de futebol é uma peça de equipamento de proteção usado principalmente em futebol da grelha . É constituída por um disco de plástico concha com estofamento de espessura no interior, uma máscara feita de uma ou mais barras de metal revestido de plástico, e um chinstrap. Cada posição tem um tipo diferente de máscara para equilibrar a proteção e visibilidade, e alguns jogadores adicionar policarbonato viseiras para capacetes, que são utilizados para proteger os olhos do brilho e impactos. Os capacetes são uma exigência em todos os níveis de futebol organizado, exceto para-atacar não variações como futebol de bandeira . Embora eles são protetores, os jogadores podem fazer e ainda sofrem lesões na cabeça, comoconcussões .

Capacetes de futebol mudaram drasticamente com a modernização do esporte para facilitar mudanças tecnológicas e para melhorar a segurança do jogo. Apesar das taxas mais baixas de algumas lesões, graves traumas na cabeça ainda são comuns, e determinar as consequências desses traumas é uma área ativa de pesquisa. Além da preocupação aguda sobre lesões cerebrais traumáticas , tais como contusões , os estudos descobriram jogadores aumentar o risco de problemas de longo prazo, tais como a encefalopatia traumática crônica (CTE). Capacetes de futebol apresentam um desafio de design único, porque, ao contrário de capacetes , que são jogados fora após um único hit, capacetes de futebol precisa suportar múltiplos impactos.

História

membros de uma equipe de futebol vestindo capacetes de couro à moda antiga
equipa de futebol, volta do século 20

Invenção

Um dos primeiros exemplos de datas chapelaria futebol para 1896 quando Lafayette College halfback George "Rose" Barclay começou a usar cintas e auriculares para proteger seus ouvidos. Não é certo que inventou o capacete de futebol. Muitas fontes dar crédito para a criação do capacete para James Naismith , enquanto outras fontes de crédito US Naval Academy Midshipman Joseph M. Reeves (que viria a se tornar o "Pai da Carrier Aviação"), que tinha um dispositivo de protecção para a cabeça feita de pele toupeira para lhe permitir jogar em 1893 game Army-Navy . Reeves tinha sido aconselhado por um médico da marinha que outro chute na cabeça resultaria em "insanidade instantânea" ou até mesmo a morte, então ele encomendou um sapateiro Annapolis para torná-lo um capacete de couro. Mais tarde, os capacetes foram feitas de couro acolchoado e capacetes aviadores se pareciam ou modernos dia tampas scrum . Pelo menos no futebol profissional, eles eram opcionais. Alguns National Football League jogadores, nomeadamente Hall of Famer Bill Hewitt , jogou todos ou a maioria de suas carreiras sem capacete.

Primeiros anos

Uma inovação do período de início de 1900 foi endurecido couro. 1917 marcou os primeiros capacetes tempo foram levantadas acima da cabeça em uma tentativa de direcionar golpes de distância do topo da cabeça. abas de orelha também teve sua queda durante este período como eles tinham pouca ventilação e tornou difícil para os jogadores para ouvir. A década de 1920 marcou a primeira vez que os capacetes foram amplamente utilizados no esporte de futebol. Estes capacetes eram feitas de couro e tinha algum estofamento no interior, mas o estofamento era insuficiente e forneceu pouca proteção. Além disso, eles não tinham máscaras. Como resultado, os ferimentos eram muito comuns. capacetes início também absorveu uma grande quantidade de calor, tornando-os muito desconfortável de usar.

Um capacete de futebol de couro que se acredita ter sido usado por Gerald Ford ao jogar para a Universidade de Michigan entre 1932 e 1934.

Em 1939, o Riddell Company of Chicago, Illinois iniciou a fabricação de capacetes de plástico porque ele sentiu que os capacetes de plástico seria mais seguro do que aqueles feitos de couro. Plástico foi encontrado para ser mais eficaz porque ele realizou a sua forma quando o contato colisão cheia ocorreu em um jogo. Estes capacetes também foram muito mais confortável e tinha mais padding para amortecer a cabeça em um impacto. Incluído com o capacete de plástico veio máscara de plástico, o que permitiu o capacete para proteger toda a cabeça. Em meados da década de 1940, os capacetes foram necessárias na NFL . Eles ainda eram feitas de couro, mas com técnicas de fabrico melhoradas tinha assumido a sua forma esférica mais familiar. A NFL inicialmente permitiu plástico ou couro capacetes, mas em 1948 o campeonato proibiu a capacete de plástico, considerando o material de plástico duro para ser um risco de lesão. A NFL levantou o capacete proibição de plástico após apenas um ano em 1949, e em 1950, o capacete de plástico tornou-se universal nessa liga.

Introdução de materiais avançados

Na década de 1950, a introdução de polímeros terminou a era capacete de couro. A última fabricante de capacete de couro, MacGregor, cessou a produção de capacetes de couro em meados dos anos 1960. A NFL também recomendou máscaras para os jogadores em 1955, reduzindo o número de narizes quebrados e dentes, mas também necessitando de novas regras que proíbem os jogadores adversários de agarrar a máscara facial. Variando contas, seja Pat Studstill ou Garo Yepremian foi o último a renunciar a máscara; entre os não-kickers, Tommy McDonald foi o último a fazê-lo.

projetos recentes

Em 2002, American fabricante de equipamentos de futebol Riddell lançou um novo design do capacete chamado de Revolução em resposta a uma concussões estudo. Além disso, Riddell saiu recentemente com um novo design de capacetes, a Riddell velocidade Flex. Este capacete saiu em 2014. Este novo capacete usa elementos de capacetes mais velhos de Riddell, a 360 e a Revolução, como a proteção de impacto lateral e todos os pontos rosto lançamento do sistema de fixação máscara rápida.

Iowa St Riddell Capacete de velocidade

A demanda por um capacete mais seguro solicitado Schutt Sports para anunciar a chegada de um capacete de próxima geração, o ION 4D, que incluiu uma guarda de rosto integrado. As características deste novo projeto da cara do guarda absorção de choque "Cunhas Energia" que reduzem a força dos impactos para o guarda face. Equipes da faculdade usando o capacete incluem Força Aérea , Penn State e Virginia . Schutt também distinguiu entre seus capacetes time do colégio e capacetes de jovens. Os capacetes do time do colégio de Schutt são feitos com policarbonato, que é um polímero muito forte projetado para tirar sucessos maiores. Os capacetes da juventude Schutt no entanto; são feitas de ABS, que é um material mais leve, destinado a crianças que não tomam tão poderoso de visitas.

Recentemente, um novo tipo de capacete tem entram em jogo. VICIS é uma nova empresa que está a produzir capacetes que têm uma camada exterior mais macia. A camada mais macia absorve mais energia de impactos. Além disso, o interior do capacete também tem uma espuma como a substância que absorve a energia e melhora o conforto.

componentes capacete modernos

Escudo exterior

A casca exterior de capacetes mudaram consideravelmente ao longo da história da NFL. Nos anos 20, capacetes de futebol teve exteriores de couro macio, enquanto hoje eles têm de policarbonato exteriores. O primeiro capacete policarbonato moldado apareceu na NFL em 1986. capacetes de hoje normalmente têm conchas de policarbonato na ordem de 3,35 mm. O escudo exterior duro protege a cabeça de impactos locais por deslocalização da força, de modo que a carga pode ser absorvido pelos outros elementos.

Policarbonatos são materiais ideais para camadas externas porque eles são leves, resistentes e apresentam boa resistência ao impacto, mesmo em temperaturas extremas. Policarbonatos referem-se a uma família de polímeros termoendurecíveis que são amplamente utilizados na fabricação, para a sua performance mecânica e facilidade de fabrico.

A concepção estética do escudo exterior tornou-se central para uniforme e imagem das equipes.

elementos de absorção de energia

O desempenho de um capacete de futebol é baseada em sua capacidade de diminuir a força na cabeça de um impacto. Um capacete reduz o pico de força transferida para a cabeça por temporariamente armazenar ou dissipação de energia de impacto.

Os elementos de absorção de energia primários são os capotas de choque e compressão de choque, enquanto que os elementos secundários são almofadas de conforto. Os materiais utilizados para construir estes componentes e as suas dimensões variar dentro do capacete. O projeto leva em conta a posição de conforto e específica de um jogador, bem como o objetivo de proteger as regiões mais sensíveis da cabeça e áreas onde grandes sucessos são mais comuns.

Porque capacetes de futebol precisa para suportar colisões múltiplas, os materiais capacete precisa retornar à sua forma original depois de cada hit. Materiais de preenchimento precisa ser de baixa densidade para tornar o capacete confortável e prático, sem sacrificar a absorção de energia. A maioria dos capacetes de futebol são feitos de poliuretano espumas ou de borracha nitrílica, porque manter o pico de força sob a carga recomendada para a cabeça de saúde (1.5MPa) sem deformar, sendo relativamente leve e fácil de fabricar.

Engenharia diagrama de tensão-deformação de um material viscoelástico. (A) - (B): elástica, (C) planalto, (D) - (E) densificação

Para entender por que essas espumas de poliuretano ou borracha nitrílica são ideais para capacetes de futebol, é útil para analisar as propriedades desses materiais. Todos eles podem ser classificados como viscoelásticas espumas. Quando uma tensão é aplicada a estes tipos de materiais, há três regiões principais de deformação: linear elástica, planalto e densificação. Na região elástica linear um material deforma reversivelmente em proporção ao seu módulo de Young , ou rigidez. Na região do planalto a espuma começa a entrar em colapso, e este é também um tipo de deformação recuperável. Quando o material atinge a sua região densificação começa a mudar sua estrutura interna de forma permanente e não pode retornar à sua forma original. Porque capacetes de futebol são usados repetidamente, eles precisavam ser concebido, de modo a tensão permanece na região elástica ou platô. A área sob a curva de curva tensão-deformação (indicado na figura para a direita) representa a energia absorvida. Espumas deve ser esticado um montante exacto, para que eles absorvem a energia sem densificação permanente.

Em materiais viscoelásticos, a região elástica altera a sua forma, dependendo da taxa de deformação, o que significa que a velocidade à qual o material é deformado ou, mais praticamente, a velocidade da batida. Em geral, quando o material é esticado mais rapidamente que é mais dura, para que ele se deforma menos. O grau de proteção oferecido pelo capacete depende da velocidade do golpe, eo desempenho é pobre para o mais rápido e batidas mais lentas. bolsas de ar, enquanto absorve alguma energia si, também ajudam os capacetes têm melhor desempenho em hits muito alta e baixa velocidade. câmaras de ar têm o sistema de ventilação de modo que o volume e a geometria de câmaras de ar é dinâmico, ajudando amortecer o efeito viscoelástico.

O interior de um capacete de futebol

A criação de bolsões de ar veio de Vin Ferrara, ex-quarterback Harvard. Uma noite, Ferrara estava procurando uma aspirina quando viu uma garrafa de esguicho em seu armário de remédios. Como ele bombeado-lo e, em seguida, deu um soco, ele percebeu que a garrafa resistiu aos golpes de forças diferentes. Ferrara surgiu com a idéia para encerrar capacetes de futebol com um número de bolsas infláveis, a fim de amortecer os golpes um jogador de futebol recebe e reduzir abalos.

As espumas em capacetes de futebol quebrar ao longo do tempo, e este processo é muitas vezes esquecido na modelagem de segurança. Especialmente para equipes de jovens, os capacetes são reutilizados ao longo de muitos anos, colocando os jogadores em risco uma vez que são menos protegidos do que o previsto de outra forma.

viseiras

A adição mais recente ao capacete de futebol é a viseira ou olho escudo, que é afixada à máscara facial para proteger os jogadores de brilho ou olho lesões, como puxões. Acredita-se que o primeiro jogador a usar uma viseira protetora foi Mark Mullaney de Minnesota Vikings da NFL em 1984, a fim de proteger uma lesão cura olho. Principais fabricantes de viseiras são Nike , Oakley , Under Armour e SHOC, com líder ser o primeiro a sair com uma viseira / escudo para o ex- Chicago Bears quarterback Jim McMahon (que precisava da viseira por causa de uma lesão no olho infância). Enquanto viseiras de Mullaney e McMahon foram matizado, a maioria das viseiras anteriores eram claras ou fumado, mas agora eles são oferecidos em uma variedade de estilos que vão do azul, ouro, preto, arco íris, prata, ou âmbar. Ligas de alta escola e Pee-wee proibir todas as mas nítidas viseiras. Esta regra foi promulgada para que a equipe de treinamento e treinadores podem facilmente visualizar rosto e os olhos de um jogador no caso de uma lesão grave, para discernir se o jogador está consciente. A NCAA proibiu o uso de viseiras coloridas pela mesma razão, ea NFL seguiu o exemplo também. No entanto, os jogadores com problemas oculares ainda podem obter permissão especial para usar viseiras coloridas, alguns exemplos notáveis sendo LaDainian Tomlinson e Chris Canty.

Os jogadores do United States Air Force Academy em Colorado Springs usando capacetes de futebol durante uma broca em 2004

sensores

Capacete de registadores de dados de choque e detectores de choque monitorar impactos um jogador recebe, tais como a força e a direcção do impacto. Se a força registradas pelos sensores é mais de 100 Gs, sinaliza uma possível concussão. {} Alguns jogadores irão experimentar até 2.000 destes potencial concussão sopra cada dado season.This é então analisada por médicos.

Recentemente, algumas empresas lançaram capacetes com sensores que enviam alertas quando um jogador pode ter experimentado um sério impacto. O objetivo é ser capaz de detectar os abalos assim que acontecer para obter jogadores de cuidados médicos imediatos.

A controvérsia cercou o uso de sensores na NFL. Enquanto quase todos concordam as intenções são louváveis, há preocupações sobre a qualidade dos dados e sobre a privacidade dos registros pessoais de saúde. Durante a temporada de 2013, duas equipes da NFL sem nome testado acelerômetros , mas seu uso foi suspenso após o julgamento. A liga espera reintroduzir os sensores uma vez que as questões de privacidade e qualidade de dados são abordados.

No entanto, os sensores já foram utilizados para melhorar a segurança do jogo. Usando dados que ele coletou durante um estudo piloto, Kevin Guskiewicz mostrou que kickoff retornos são a parte mais perigosa do jogo. Seus resultados foram convincentes o suficiente para convencer o NFL para mover a linha kickoff cinco jardas para a frente para a linha de 35 jardas, com a intenção de aumentar o número de touchbacks , um jogo mais seguro.

headsets

Dois inventores Ohio, John Campbell e George Sarles, concebeu um fone de ouvido para Cleveland Browns treinador Paul Brown para que ele pudesse rádio toca ao quarterback George Ratterman. Ele foi proibido logo após a sua primeira utilização em 1956 (após os Browns tinha jogado três jogos de pré-temporada com o rádio). A NFL aprovou o uso de fones de ouvido para todos os times da NFL em 1994.

as regras da NFL afirmar que todos os capacetes equipados com fones de ouvido deve ter um ponto verde visível na parte de trás. Algumas vezes, em 2006, o titular na tentativa de gol de campo foi dito para puxar para cima e atirar ou correr no último segundo por causa de uma mudança de treinadores viu no campo. De acordo com a NFL, este deu equipes uma "vantagem injusta". As novas regras que cada equipe sabe que está usando um fone de ouvido e ouvir os jogos sendo chamado.

Máscaras

2015 Cleveland Browns capacete

A máscara facial de um bar já foi comum, mas seu uso tem sido suplantado em desporto profissional e amador. Por exemplo, tem sido ilegal no National Football League desde 2004 , mas uma cláusula avô permitiu que os jogadores que usavam a máscara antes de 2004 para continuar a fazê-lo para o resto de suas carreiras. No atual jogador profissional atualmente usa um tal máscara facial; o último jogador a fazê-lo foi Scott jogador , que jogou pela última vez profissionalmente em 2009.

Normalmente, em meados da década de 1980 apenas placekicker e apostadores no futebol profissional no Canadá e nos Estados Unidos usava a máscara facial de um bar, uma notável exceção sendo quarterback Joe Theismann .

O one-bar tinha duas variações diferentes. O padrão de um-bar foi feito a partir de nylon ou outro plástico duro e foi aparafusado para ambos os lados do capacete em frente dos earholes. Houve uma versão "desprezo" que não se estendem até para fora na frente do capacete como o padrão.

máscaras para capacetes de futebol hoje são multibar, ter no mínimo dois bares. As máscaras faciais multibar são tipicamente construídos a partir de metal, tal como o titânio, aço inoxidável, ou aço de carbono mais vulgarmente. Cada máscara é revestida com Polyarmor G17, um revestimento em pó que é resistente ao impacto e à corrosão. O Polyarmor é um revestimento termoplástico utilizado num certo número de superfícies. Enquanto algumas organizações comprar novas máscaras a cada temporada, outros têm seus equipamentos recondicionados.

regulamentos

certificação NOCSAE

As regras em vigor para a NFL, NCAA e futebol da escola exigem que todos os capacetes ser certificada pelo Comitê Operacional Nacional sobre Padrões para equipamentos esportivos . Dependência de certificação NOCSAE tem sido criticado por diversos motivos, incluindo o controle da organização por fabricantes de equipamento provoca um conflito de interesses, testando dados que concentra-se em fraturas no crânio, em vez dos abalos, e não tomada em conta novas pesquisas.

O teste mais comum NOCSAE é o teste de queda (desenvolvido 1973). Este teste utiliza uma cabeça de manequim 13 libras completa de sensores e de um material de gelatina. A cabeça eo capacete é deixado cair de uma altura de 60 em um dos seis locais NOCSAE especificados no capacete. Esses locais incluem a frente, traseira, lado esquerdo, do lado direito, chefe direita, e chefe esquerda. Os sensores na cabeça de manequim medir a quantidade de força que as experiências de cabeça. O NOCSAE tem certas regras, como o índice de gravidade de pico pode nunca mais do que 1200 SI. Se um capacete não cumprir esses requisitos, eles não passar no teste de queda NOCSAE.

Pesquisa atual

pesquisa de segurança

Houve significativa de estudo / pesquisa sobre lesões na cabeça no futebol, assim como o projeto capacete de futebol nos últimos anos. Kevin Guskiewicz , professor da Universidade da Carolina do Norte e um Fellow MacArthur , por muitos anos tem sido pesquisando concussões no futebol de todos os grupos etários. Ele foi equipar capacetes de futebol UNC com acelerômetros para medir impactos e contusões. Além disso, a NFL já concedeu mais de US $ 1,6 milhões em pesquisa médica esportes, dos quais quase US $ 1 milhão foi para a prevenção concussão. Toda esta investigação prevenção concussão levou fabricantes de capacetes de futebol para desenvolver produtos mais seguros. Um esforço conjunto entre Virginia Tech e Wake Forest tem vindo a testar capacetes de futebol atuais e dando-lhes classificações anuais desde 2011. Em uma escala de 5 estrelas, apenas um capacete foi premiado com um 5 em 2011. Em 2012, dois projetos adicionais capacete foram premiados 5 estrelas.

Alguns pesquisadores descobriram o resultado contra-intuitivo que o uso de capacetes na verdade aumenta a chance ou lesão, e, assim, eles recomendam jogadores ocasionalmente praticar sem capacetes. Quando cascas duras foram introduzidas pela primeira vez, o número de lesões na cabeça realmente aumentou porque os jogadores tiveram uma falsa sensação de segurança e fez tackles mais perigosas. Universidade de New Hampshire participar de um estudo em que alguns jogadores praticada duas vezes por semana, sem capacetes. Até o final da temporada, os que estavam a praticar duas vezes por semana sem capacete bateu a cabeça 30% menos. Esta pesquisa sugere que a modernização das melhores práticas do jogo pode ter mais benefícios do que melhorar os materiais dentro do capacete.

Design de materiais

Vijay Gupta, professor da UCLA, fez uma pesquisa e produziu um polímero especial que se adicionado como uma camada no interior de capacetes de futebol pode produzir até uma redução de 25% no G-forças um jogador iria experimentar. Esta redução de forças produziria uma quantidade similar de redução da probabilidade de um jogador sofrer uma concussão dos mesmos hits.

Há também os esforços em curso para melhorar a seleção de absorção de energia materiais em capacetes de futebol. Alguns pesquisadores estão usando métodos computacionais para classificar através de bibliotecas de materiais conhecidos. Outros estão a desenvolver inteiramente novas espumas ou por camadas de espumas existentes para criar um composto que absorve a energia melhor.

As espumas tendem a ser mais rígida a temperaturas mais baixas. Os pesquisadores estão investigando maneiras de minimizar o impacto da temperatura na rigidez da espuma, a fim de dar aos jogadores protecção máxima em todas as condições meteorológicas.

simulação hit

Uma pesquisa recente começou a avaliar os testes especificamente empregadas para criar o equipamento de futebol mais seguro. Em 2015, David Camarillo em Stanford realizou um estudo que sugeriu testes capacete de futebol não conta para o atraso entre o movimento cérebro causando lesão eo impacto stress.

Neurocientistas da Ohio State University lançou bolas de canhões de ar em capacetes de futebol, a fim de simular um pontapé ou golpe na cabeça, como um tackle. Verificou-se que os capacetes poderia resistir 2.500 Newtons ou cerca de 562 libras de força.

parâmetros de projeto para capacetes de futebol têm sido tradicionalmente baseada em modelos de aceleração linear. Este modo de impacto é mais simples para estudar e combina métricas de design, como fratura de crânio cadáver. A pesquisa em curso é focado na compreensão forças rotacionais em capacetes de futebol e como projetar para as forças mais realistas, não centrossimétricos.

exibição do logotipo

Liga Nacional de Futebol

Em 1948, o Los Angeles Rams foram o primeiro time da NFL para colocar logos em seus capacetes; o logotipo básico "chifre de carneiro" no capacete manteve-se praticamente o mesmo, exceto para cor, desde então. A partir de junho de 2019, o Cleveland Browns estão as últimas equipes restantes da NFL que não utilizam qualquer forma de logotipo principal em seus capacetes. Os Pittsburgh Steelers são o único time da NFL que coloca seu logotipo em apenas um lado do capacete (lado direito), enquanto os Cincinnati Bengals , depois de usar um wordmark para um logotipo capacete em 1980, tem, desde 1981 usado um padrão de listras de tigre em vez de um logotipo.

Veja também

Referências

Notas

Fontes

  • Albergotti, Reed e Wang, Shirley S. "É hora de aposentar o capacete de futebol?" O Wall Street Journal (11 novembro de 2009)
  • Bhattacharji, Alex. "História Helmet" Sports Illustrated for Kids (Outubro de 1996)
  • Copeland, Michael V. "Bater Pad" Fortune International (8 de Fevereiro de 2010) p.8
  • Schwartz, Alan. "New Football Helmet projeto Concussion-" The New York Times (27 outubro de 2007)
  • Tucker, Andrew M. "Os jogadores de futebol lesões na cabeça" Casa Judiciário FDCH depoimento ao Congresso (28 de outubro de 2009)
  • Zarda, Brett. "Cabeças de terminação" Popular Science (Setembro de 2007)

links externos