La estructura de Voronoi en un casco de bicicleta
Este sistema permite lograr un equilibrio perfecto entre seguridad y ligereza, asegurando así no solo una mejor protección, sino también comodidad.
Por Hermes Lavallén
Se utilizan diferentes tipos de cascos protectores para diversas actividades físicas y juegos deportivos. Inventado por primera vez hace muchas décadas, este tipo de equipo de protección se vuelve a desarrollar cada vez que hay una nueva tecnología que es lo suficientemente disruptiva como para traer mejoras significativas.
La fabricación aditiva es la última tecnología que sigue inspirando a los creadores de todos los campos a experimentar y actualizar todo tipo de productos, y los cascos protectores no son una excepción. ¿Qué es la fabricación aditiva? El término genérico fabricación aditiva ganó gran renombre en la década de 2000. Ahora es ampliamente reconocida como la cuarta revolución industrial. Un número creciente de actores está integrando y aplicando la tecnología todos los días en todos los sectores e industrias. La impresión 3D tiene una amplia gama de aplicaciones, más amplia de lo que podríamos creer a primera vista.
En primer lugar, la fabricación aditiva se opone a la técnica de fabricación tradicional, conocida como fabricación sustractiva. Hasta hace relativamente poco toda la fabricación era sustractiva. Por un lado, un proceso agrega material para crear una pieza final (es decir, aditivo), mientras que el otro elimina material para crear una pieza final (es decir, sustractivo). Esta es la diferencia clave. En términos concretos, la fabricación aditiva es el proceso de convertir un modelo digital en un objeto tridimensional sólido. A lo largo de los años, se han desarrollado muchas tecnologías de impresión 3D en la industria; la característica común es siempre la creación de un modelo físico capa por capa.
El último invento de fabricación aditiva es un casco de bicicleta impreso en 3D diseñado con una estructura Voronoi única. Desarrollado en Nanjing, China, por tres diseñadores: Yuefeng Zhou, Zhecheng Xu y Haiwei Wang, este casco ofrece una mejor protección y es más liviano que el equipo fabricado tradicionalmente.
Al combinar la técnica paramétrica y la biónica, los diseñadores pudieron lograr un excelente sistema mecánico externo: cuando es golpeado por una fuerza externa, esta estructura proporciona una mejor estabilidad. Esta estructura se inspiró en los patrones de Voronoi, que se pueden encontrar en la estructura de un hueso de animal o caparazón de tortuga. Las características del patrón similar a una red de Voronoi ayudan a redirigir los impactos externos desde el centro a otras áreas del casco, lo que permite una distribución de fuerza más estable.
El diseño de Voronoi es diferente de una estructura de protección contra escamas más convencional en su sistema mecánico impreso en 3D biónico completo. Este sistema permite lograr un equilibrio perfecto entre seguridad y ligereza, asegurando así no solo una mejor protección, sino también comodidad. Además, este modelo también cuenta con una mejor permeabilidad al aire en comparación con los cascos de bicicleta «estándar».
Los creadores del casco explican: “La estructura de Voronoi es el resultado de la evolución natural, lo que otorga a los organismos un perfecto desempeño físico en los aspectos de ligereza, estabilidad e interacción energética. Por lo tanto, aplicamos esta técnica paramétrica en la mejora del diseño del casco. Con el equilibrio entre ligereza y seguridad, esperamos proporcionar a las personas un casco de bicicleta de protección personal más cómodo, más moderno y más seguro”.
Los principales materiales utilizados para la creación de la calota del casco son el carbono kevlar y la resina de fibra de vidrio con un revestimiento de poliestireno. El producto final estará disponible en tres tamaños y en diferentes colores. Los diseñadores creen que este casco tiene una «apariencia fresca orgánica», lo cual es difícil de discutir: la estética visual es realmente única. Quizás, muy pronto, los propietarios de impresoras 3D de escritorio comenzarán a imprimir cascos Voronoi por su cuenta.
Finalmente, cabe señalar que el casco de bicicleta Voronoi fue galardonado con el premio A’ DESIGN Award en la categoría de diseño de ropa de seguridad y equipo de protección personal, 2019 – 2020.