¿Pueden Los Maniquíes De Prueba De Choque Realmente Simular Lesiones Humanas?

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¿pueden los maniquíes de prueba de choque simular lesiones humanas? Averigüe si los maniquíes de prueba de choque pueden simular lesiones humanas en este artículo de WordsSideKick.com.

Rara vez pensamos en lo frágil que es la vida hasta que experimentamos un evento traumático, como un accidente automovilístico. Su vida podría colgarse de lo que sucede en tan solo unos pocos milisegundos, y el resultado puede depender de la construcción de su automóvil. Si bien ningún automóvil es perfectamente seguro, los ingenieros trabajan para mejorar los diseños y minimizar el potencial de lesiones graves.

Para hacer esto, los fabricantes de automóviles invierten millones de dólares en choques de prueba para estudiar qué sucede exactamente en un choque con diferentes modelos de automóviles. El punto es descubrir qué tan peligrosa sería una colisión para el conductor y los pasajeros de un automóvil. Pero, por supuesto, ¿quién se ofrecería voluntariamente para ser un conejillo de indias humano en ese tipo de situación? Incluso en un entorno controlado, es demasiado peligroso probar un vehículo con ocupantes humanos. Así, la tarea importante recae en dispositivos de prueba antropomorfos (ATDs), también conocido como muñecos de prueba. Estos están hechos en diferentes tamaños para imitar el rango de una familia humana, desde bebés hasta adultos.

Pero los ingenieros no pueden conformarse con una simple muñeca de peluche con forma humana y llamarlo un día. Esto se debe a que una simple muñeca no podría decirle a un investigador si un choque causó un hueso roto, una caja torácica rajada o abrasiones en la piel. Los maniquíes de prueba de choque se están volviendo lo suficientemente sofisticados como para simular tales lesiones. Un ATD moderno tiene una construcción tan avanzada y detallada que cuesta más de $ 100,000, aunque dura docenas de choques.

Además, en un choque, el auto puede detenerse, pero su cuerpo sigue moviéndose. Las lesiones de una persona dependen en gran medida de cómo se arroja su cuerpo en el accidente. Por eso, el maniquí no solo debe tener un peso humano realista en relación con su tamaño, sino que el peso debe distribuirse como el de un humano. De esta manera, los investigadores pueden ver cuán dura y rápidamente golpea una cabeza de 10 libras una bolsa de aire inflada.

La dificultad para crear un simulador de prueba de choque sofisticado nos recuerda la gran complejidad del cuerpo humano. A continuación, exploraremos la anatomía de un maniquí de prueba de choque con mayor profundidad.

Maniquíes de prueba de choque modernos

La evolución del maniquí de prueba de choque se remonta al menos a 1949, cuando la Fuerza Aérea de los EE. UU. Usó "Sierra Sam", un maniquí desarrollado por Sierra Engineering, para probar los asientos de expulsión. En la década de 1970, General Motors lanzó el maniquí "Híbrido", que realizó varias mejoras en Sierra Sam. El Hybrid I llegó primero en 1971, seguido de Hybrid II en 1972; Finalmente, el ATD que todavía se usa hoy, el Hybrid III, apareció en 1976.

Los ATD híbridos III tienen esqueletos de aluminio y acero, que incluyen seis costillas de acero con material a base de polímero para imitar un cofre humano real, cubierto por una piel de vinilo imitación. Las articulaciones realistas, así como el cuello, la columna vertebral y la pelvis, hechas de estructuras de metal recubiertas de goma o espuma, dan una postura y flexibilidad realistas, que desempeñan un papel importante en las lesiones por colisión.

Más allá de su construcción similar a la humana, los maniquíes Hybrid III tienen características adicionales que van desde simples hasta sofisticadas. El simple hecho de manchar los maniquíes con pintura de grasa permite a los investigadores ver exactamente dónde el muñeco golpea el auto en el accidente. Además, los sensores dentro de los maniquíes miden las fuerzas de impacto en diferentes puntos.

El Hybrid III estándar representa el percentil 50 masculino: el conductor promedio con 5 pies, 10 pulgadas de alto y un peso de 168 libras. Las regulaciones federales estipulan las especificaciones para este ATD, así como la "familia" de maniquíes híbridos III. Entre otras cosas, tener muñecos de diferentes tamaños ayuda a los investigadores a determinar la efectividad de los cinturones de seguridad estándar en varios tipos de cuerpos. Además de los diferentes maniquíes híbridos III, también hay diferentes tipos de ATD para diferentes pruebas de choque. Los maniquíes híbridos III se utilizan principalmente para choques de prueba de impacto frontal. Pero otros incluyen el dummy de impacto lateral (SID) y el dummy biofidelic de impacto trasero (BioRID).

La próxima generación de ATD es THOR, que ha realizado muchas mejoras en Hybrid III. En particular, THOR puede predecir con mayor precisión las lesiones faciales porque la cabeza está equipada con células de carga unidireccionales [fuente: Schmitt]. Otras mejoras incluyen un nuevo diseño de cuello y columna flexible y una caja torácica avanzada con costillas elípticas.

Al recrear un choque controlado, los investigadores también lo filman con hasta 20 cámaras especializadas, que pueden filmar a altas velocidades (aproximadamente 1,000 cuadros por segundo) en diferentes ángulos [fuente: Weber]. De esta manera pueden ver el choque en cámara lenta y clara para observar cada detalle.

La verdad desnuda

Parece que los investigadores han pensado en todo. Aunque quizás nunca lo hayamos pensado, la ropa que usamos hace una gran diferencia en la forma en que nos deslizamos en el asiento durante un choque de vehículo. Es por eso que también ponen ropa en ATDs.

Simulando Lesiones Humanas Internas

Los investigadores incluso vestirán maniquíes con ropa para hacer la situación lo más cercana posible a la realidad.

Los investigadores incluso vestirán maniquíes con ropa para hacer la situación lo más cercana posible a la realidad.

Es lógico que mirar un video en cámara lenta de un muñeco de peso humano con una ponderación adecuada pueda ayudar a los investigadores a determinar si un choque provocará lesiones externas. Quizás menos creíble es que un maniquí podría decirnos si el choque resultará en una lesión interna. El cuerpo humano y sus órganos internos sensibles son tan complejos que una simple construcción de polímero y metal parece un representante inadecuado.

Sin embargo, tenemos una buena idea de lo que el cuerpo humano puede soportar y cuánta fuerza resultará en una lesión interna crítica. El truco es encontrar si un choque resulta en esas fuerzas particulares.

Si recuerda de la última página, mencionamos que los ATD están equipados con sensores en varios puntos del cuerpo. Estos sensores electrónicos pueden medir la fuerza de impacto, las aceleraciones y las deformaciones que se sostienen en la colisión. En el Hybrid III, estos se montan en la cabeza, cuello, pecho, pelvis, muslos, piernas y tobillos. En total, estos sensores pueden registrar 37,200 datos diferentes en un ATD [fuente: Mello]. Conocer esta información ayuda a los investigadores a determinar qué fuerzas sucederán a un cuerpo y dónde, lo que puede ayudarles a predecir todos los tipos diferentes de lesiones. Pueden usar estos datos para determinar si algo probablemente sea una herida de carne o una lesión interna.

Pero también se ha desarrollado otra tecnología que quizás pueda predecir con mayor precisión las lesiones internas. Al simular un choque y un muñeco completamente en un modelo de computadora, los investigadores creen que pueden determinar si se mantendrá una lesión interna. En particular, los investigadores del Centro Nacional de Análisis y Accidentes de Virginia han estado trabajando en pruebas computarizadas de choque. Dicen que pueden ver detalles de las lesiones cerebrales, por ejemplo, que se ven fácilmente en modelos computarizados [fuente: Science Daily].

Uso de cadáveres en pruebas de choque

Aunque puede ser extraño pensar en ello, el uso de cadáveres en las pruebas de choque brinda a los investigadores datos útiles que podrían salvar vidas.

Aunque puede ser extraño pensar en ello, el uso de cadáveres en las pruebas de choque brinda a los investigadores datos útiles que podrían salvar vidas.

Anteriormente mencionamos que la Fuerza Aérea de EE. UU. Usó el maniquí de prueba de choque original en la década de 1940. Pero, en cierto sentido, la historia de los sujetos de pruebas de choque se remonta aún más. Ya en la década de 1930, el investigador de la Universidad del Estado de Wayne, Lawrence Patrick, quería probar los límites del cuerpo humano. En lugar de fabricar un maniquí parecido a un humano, en realidad usaba un humano: él mismo. Se colocó un péndulo de metal de 22 libras en el pecho, entre otros golpes.

Pero cuando Patrick necesitaba probar lo que sucede cuando se arroja un cuerpo, quería enviar a una persona por el hueco de un ascensor. Esta vez, de nuevo usó un humano. Pero en lugar de él, usó a una persona muerta.

Por más espantoso, morboso o poco ético que parezca, usar cadáveres como sujetos de prueba de choque tiene mucho sentido desde un punto de vista práctico. No hay peligro para la vida humana, y los investigadores pueden obtener parte de la información más útil y de salvamento de las pruebas de cadáveres. Patrick ha afirmado que a pesar de la protesta pública de que esto violaba la dignidad del cuerpo humano, trató a los cadáveres con respeto [fuente: Roach].

La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA, por sus siglas en inglés) financia pruebas de choque con cadáveres. Y, aunque no les gusta admitirlo, se cree que los fabricantes de automóviles todavía usan cadáveres en las pruebas [fuente: Hyde].

Sin embargo, las pruebas de cadáveres no son perfectas. Los cuerpos disponibles suelen ser ancianos, lo que significa que los huesos se rompen más fácilmente que el conductor promedio. Además, no hay presión en los pulmones y los vasos sanguíneos de los cadáveres, entre otros problemas. El tejido biológico vivo es radicalmente diferente del tejido muerto, al igual que el material sintético ATD. Incluso utilizando cadáveres, ha sido difícil para los investigadores simular un accidente peatonal [fuente: LASTPEP].

En sus pruebas de choque de cadáveres, Patrick tuvo que manipular las articulaciones de los cuerpos para aflojarlos. También sacó el cerebro y colocó gelatina en su lugar, además de acelerómetros de montaje de tornillo en la cabeza [fuente: Roach]. Es una pregunta controvertida sobre si tales ajustes, además de destruir a los cuerpos con toda su fuerza en una prueba de choque, es inherentemente una falta de respeto a un cuerpo. No es de extrañar que a los fabricantes de automóviles les guste guardar silencio sobre las pruebas de cadáveres.


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