文/陳育和

杜馬是一位美國(guó)弗吉尼亞州黑堡的弗吉尼亞理工大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師。他專門研究有身體接觸的體育運(yùn)動(dòng)，例如美式足球和冰球項(xiàng)目中的頭部與頭部相撞所造成的傷害。它在這兩種運(yùn)動(dòng)員所佩戴的頭盔中安裝傳感器，幾年來(lái)他記錄下了15萬(wàn)多次從7歲少兒到弗吉尼亞理工大學(xué)美式足球隊(duì)隊(duì)員，所遭受到的碰撞。這些數(shù)據(jù)幫助他了解哪一種情況最容易造成腦震蕩以及其他一些傷害。

杜馬楊利用數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出一種更為安全更有效的頭盔，那么他為什么要研究頭盔技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)型腦震蕩呢？原來(lái)是這樣，有一次他接到本校體育部打來(lái)的一個(gè)電話，問(wèn)他們的美式足球隊(duì)隊(duì)員應(yīng)該購(gòu)買什么頭盔，沒(méi)有公開的測(cè)量頭盔的性能數(shù)據(jù)，只憑一雙眼睛是無(wú)法辦到的。因此，杜馬在球隊(duì)隊(duì)員戴的頭盔上裝了傳感器。

佩戴頭盔的目的是為了減少頭部碰撞時(shí)的重力加速度。每當(dāng)頭部遭到突然的碰撞，例如在競(jìng)技場(chǎng)上頭與頭的突然猛烈碰撞造成頭部很快的重力加速度，就會(huì)發(fā)生腦震蕩。正是由于這種加速度的出現(xiàn)，使得大腦伸展變形，從而產(chǎn)生腦震蕩。由于現(xiàn)在的頭盔采用了多種泡沫和護(hù)墊技術(shù)，因而減少了頭部碰撞時(shí)的重力加速度，當(dāng)然頭盔越好，就越能降低運(yùn)動(dòng)員比賽中的頭部受傷的危險(xiǎn)。

杜馬在運(yùn)動(dòng)員頭盔的泡沫護(hù)墊上安裝了6個(gè)加速度記速儀。加速度記速儀可以測(cè)量頭部的運(yùn)動(dòng)，并捕捉每一次頭部碰撞。并且記錄下加速度是多少。然后，頭盔上的無(wú)線發(fā)射器將實(shí)時(shí)信息傳給在賽場(chǎng)邊上的計(jì)算機(jī)，在那里，科研人員觀看數(shù)據(jù)以便研究。這樣，杜馬等科研人員可以準(zhǔn)確地了解到，運(yùn)動(dòng)員碰撞的次數(shù)和方向，以及有多大力量。盡管每個(gè)運(yùn)動(dòng)員各不相同，但是杜馬知道80g到100g就能造成腦震蕩。如果一個(gè)運(yùn)動(dòng)員在頭部遭到猛烈撞擊，那么那里的傳感器就會(huì)給隨隊(duì)醫(yī)生自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，看運(yùn)動(dòng)員是否需要休息。

杜馬等科研人員將所有在賽場(chǎng)上接收到的有關(guān)頭盔和頭盔碰撞的信息帶回實(shí)驗(yàn)室。他們對(duì)每種市場(chǎng)上的頭盔進(jìn)行120次測(cè)試，看它們承受重力加速度的程度。然后，科研人員將數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并制定出每種頭盔的等級(jí)。

一般來(lái)說(shuō)，一顆星的頭盔可以防護(hù)的作用遠(yuǎn)低于五星級(jí)的頭盔。給頭盔排列星級(jí)，可以刺激頭盔制造商設(shè)計(jì)生產(chǎn)更好的頭盔?，F(xiàn)在這些科研成果已經(jīng)應(yīng)用于美式足球頭盔，以后冰球和棒球及壘球的頭盔也會(huì)相繼應(yīng)用該項(xiàng)科研成果。