Pomelo und Nüsse fallen aus großen Höhen von Baum, ohne Schaden zu nehmen. Das Prinzip der Schutzummantelung soll Motoradhelme sicherer machen.
Eine Pomelo ist eine Zitrusfrucht, deren Pampelmusenanteil größer ist als der einer Grapefruit. Die Früchte können aus einer Höhe von 10 bis 20 Metern vom Baum fallen, ohne dabei zu zerplatzen. Die Schale der Pomelo bleibt beim Fall zur Erde unversehrt. Gleiches ist bei Kokosnüssen und Macadamia-Nüssen zu beobachten. Auch sie besitzen eine harte und stoßsichere Schale, um die empfindlichen Samen in der Nuss zu schützen.
Schutzmantel der Pomelo
Prof. Dr. Thomas Speck und sein Team an der Universität Freiburg haben die Pomelo auf ihre Stoßfestigkeit hin untersucht. Dabei haben sie herausgefunden, dass die Schale aus einem schaumartigen Gewebe besteht. Somit enthält die Schale viele Hohlräume und Zellen, die mit Luft beziehungsweise mit Flüssigkeit gefüllt sind. Eine solche Schaumschale wirkt extrem stoßdämpfend, denn die Aufprallenergie wird optimal gedämpft.
Schutzmechanismus der Kokosnuss und Macadamianuss
Auch die Kokosnuss hat eine stoßdämpfende Faserschicht, die das Innere der Nuss ummantelt und so vor Stößen schützt. Die Macadamia-Nuss besitzt eine Schale aus besonders harten und stark verholzten Steinzellen.
Bionische Nutzung der stoßdämpfenden Vorbilder
Alle drei Früchte sind geeignet, um als Vorbild für Schutzmechanismen zu dienen. Der natürliche Aufprallschutz ist von den Forschern ergründet und kann nun für den Menschen und die Technik nutzbar gemacht werden. Es gibt viele Einsatzmöglichkeiten für stoßdämpfende und durchstoßsichere Materialen. Hierzu zählen unter anderem Motorrad-, Fahrrad- und andere Freizeitsporthelme. Aber auch schusssichere Westen oder Schutzbehälter für Gefahrengüter könnten von den bionischen Vorbildern profitieren.
Funktion des Motorradhelms
Der Motoradhelm oder Schutzhelm ist Teil der Schutzkleidung für Motorradfahrer, um den Kopf des Motorradfahrers bei Verkehrsunfällen vor lebensbedrohlichen Verletzungen zu schützen. Die Helmpflicht für Kleinkrafträder, Krafträder und Roller wurde am 1. Januar 1976 in Deutschland eingeführt. Die verwendeten Materialien für Schutzhelme sind in der Regel Kunststoffe. Sie sind spröde und nicht leicht formbar, besitzen dafür aber eine große Härte und Bruchfestigkeit. Dadurch sind Motorradhelme sehr stabil. Moderne Helme sind so konzipiert, dass sie bei einer Krafteinwirkung, wie beispielsweise einem Schlag, diese in Verformungsenergie umwandeln. Entscheidend ist dabei weniger das Material der Außenschale, sondern mehr die Beschaffenheit der Innenpolsterung, die sich zwischen Außenschale und Innenfutter befindet. Für die Innenpolsterung wird meistens Styropor-Schaum verwendet. Die Helmschale verteilt bei einem Aufschlag die auftretenden Kräfte auf eine möglichst große Fläche und wird dabei elastisch verformt, danach kehrt sie wieder in die ursprüngliche Form zurück. Dagegen erleidet die Styroporschicht eine plastische und damit bleibende Verformung. Deshalb sind Motorradhelme – auch nach kleinen Stürzen und auch wenn auf den ersten Blick keine äußerlichen Beschädigungen zu sehen sind – aus sicherheitstechnischen Gründen nicht mehr einsetzbar.
Quelle:
Pressetext: Bionik: Kokosnuss und Pomelo als Vorbilder für den Motorradhelm, 24.02.2011, Zugriffsdatum: 13.06.2011