Удар футбольного мяча по голове создал волны давления, сравнимые с гидравлическим прессом
Британские ученые впервые экспериментально доказали, что удар футбольного мяча по голове порождает волны давления внутри черепа. Оказалось, что разные типы мячей создают нагрузку на мозг с разницей до 55 раз, причем классические кожаные мячи под дождем становятся самыми опасными.
В последние годы мировое научное сообщество и футбольные организации обеспокоены долгосрочными рисками для здоровья профессиональных игроков. Крупные эпидемиологические исследования, проведенные в Великобритании, Швеции и Франции, свидетельствуют, что у бывших профессиональных футболистов повышен риск развития нейродегенеративных заболеваний. Такие патологии ранее ассоциировалась преимущественно с боксерами и американскими футболистами.
Основным предполагаемым фактором риска называют повторяющиеся удары мячом по голове — эпизодические, но многочисленные за карьеру. Ученые уже пытались оценить ускорение головы после удара, силу воздействия и то, как движется череп. Эти данные позволяли понять риск сотрясения мозга или переломов, но не объясняли, как именно возникают микроповреждения тканей, ведущие к медленной деградации мозга спустя десятилетия.
Ученые из Университета Лафборо (Великобритания) измерили микромеханические волны давления в условиях, максимально приближенных к реальным. Вместо использования обычных манекенов, которые предназначены для краш-тестов автомобилей, авторы научной работы создали специальный суррогат головы. Он представлял собой половинку черепа, напечатанную на 3D-принтере из пластика, по механическим свойствам идентичного человеческой кости.
Внутренняя полость этого черепа была заполнена специальным гелем, который по плотности и скорости распространения звука точно имитирует ткани мозга и спинномозговую жидкость. Результаты исследования опубликовало издание The Journal of Sports Engineering and Technology.
В центр этого геля на глубине всего пяти миллиметров от внутренней поверхности черепа исследователи поместили сверхчувствительный датчик — гидрофон. Этот датчик способен регистрировать мельчайшие колебания давления в жидкой среде. Пневматическая пушка разгоняла футбольные мячи до скоростей, характерных для реальной игры: от 13 метров в секунду до 23 метров в секунду.
Всего провели 430 экспериментов с 20 различными мячами — от исторических кожаных реплик, имитирующих мячи середины XX века, до современных синтетических моделей, используемых на крупнейших турнирах.
Результаты показали, что каждый удар мяча генерировал волну давления, которая достигала датчика внутри черепа уже в первые 100 микросекунд — это в тысячи раз быстрее, чем начинается смещение головы. Вся энергия ударной волны высвобождалась менее чем за половину миллисекунды.
Характеристики этих волн оказались разнообразными. Самое сильное давление, зафиксированное датчиком, достигло 31 килопаскаля. Это давление сопоставимо с тем, которое создается внутри мощного гидравлического пресса, используемого в промышленности для формовки металла. Более того, это значение превышает предельно допустимые уровни воздействия ударной волны для военнослужащих США на тренировках, которые установлены на отметке 27 килопаскалей.
Не одинаковым оказалось и воздействие разных мячей. Разница в пиковом давлении достигала девяти раз, а разница в передаваемой энергии — почти 55 раз. Современные синтетические мячи и клееные мячи создавали значительно более мощные волны, в то время как традиционные кожаные мячи в сухом состоянии демонстрировали самый низкий уровень давления. Однако у этих же кожаных мячей выявили уязвимость: после пребывания во влажной среде, что моделировало игру под дождем, их масса увеличивалась, а создаваемое ими давление возрастало в четыре-пять раз, приближаясь к показателям самых жестких синтетических мячей.
Telegram 
Дзен 
VK Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Согласно официальному комментарию «Роскосмоса» и NASA, безопасности экипажа ничего не угрожает. Ликвидация утечки продолжается, ее результаты станут ясны позднее.
Тысячу лет назад колоссальный степной пояс от Амура до Дуная назывался Великой степью. На Руси его знали как Дикую степь. В этом краю жили кочевники, и среди них — хищная птица сокол-балобан. Сейчас цельной трансконтинентальной популяции балобана больше нет. Небольшой европейский островок уцелел в Венгрии, Австрии и в Крыму. Есть популяция в Казахстане, Монголии и Китае. В России сокол-балобан, помимо Крыма, живет в горах Южной Сибири. И выживание этой популяции, как и всего вида, под угрозой. Как живет эта птица и как ей помогают в нашей стране? Зачем в Хакасии посреди «нигде» построили огромный облёточник? Буквально сегодня в него уже доставили первую партию птиц.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии