Sistema M.I.P.S.: intervista all’azienda

La sovrastruttura gialla tipica della prima generazione dei dispositivi MIPS è ormai entrata a far parte dei dispositivi immancabili in un casco. Ma da dove arriva

Il nostro cervello ha una sua struttura che aiuti ad assorbire gli impatti?

Il cervello è circondato dalle ossa del cranio, che gli conferiscono un guscio protettivo. Tra il cranio e il cervello c’è un fluido chiamato liquido cerebrospinale che rende possibile il movimento del cervello rispetto al cervello stesso (vedere le risposte di seguito sul cervello, sul movimento rotatorio e sul movimento relativo). Tuttavia, tutti i tessuti, come le ossa del cranio, il tessuto cerebrale e i vasi sanguigni, hanno un limite di resistenza.

Cosa accade al cervello durante una caduta in cui la testa subisce un urto?

Di solito parliamo di cadute diritte e di cadute oblique. La caduta diritta è presa in considerazione nella maggior parte degli standard di prova dei caschi. Attraverso questa, si può vedere come la testa cade dritta verso il suolo considerando la sola velocità verticale. Un impatto obliquo si ha quando si ha un impatto contro un angolo. Ad esempio, quando si va in bicicletta e si urta un oggetto, si ha una velocità verticale verso il suolo e una velocità in avanti durante la caduta. Pertanto, l’impatto con il suolo è obliquo.

Oltre alla differenza nella caduta, ci sono le proprietà del cervello. Si può vedere il cervello come un gel con un alto contenuto di acqua. Pertanto, le proprietà sono simili a quelle dell’acqua. Se si sposta lateralmente un bicchiere d’acqua non succede molto, ma se si ruota il bicchiere si ha una maggiore deformazione dell’acqua. Questo è anche ciò che sperimenta il cervello: se si ha un impatto verticale, il tessuto cerebrale non si deforma molto perché la rotazione della testa è minima. Quando invece l’impatto è obliquo, la testa e il cervello ruotano e il tessuto cerebrale si deforma maggiormente.

Un impatto obliquo è molto più comune in un incidente rispetto a un impatto completamente verticale, che è piuttosto raro.

Quali sono le forze espresse in kg che subisce il nostro cervello durante una caduta?

Questo dipende ovviamente dalla situazione di impatto. Tuttavia, la testa subisce una forza di circa 750 kg durante l’impatto.

Premesso che la protezione del cranio sia importante per tutti, quanto può incidere un trauma cranico su un giovane in età di sviluppo?

L’anatomia della testa cambia nel corso del tempo, soprattutto nei soggetti più giovani che hanno un osso cranico più morbido con suture e fontanelle, il che rende possibile una rapida crescita del cervello. Pertanto, l’osso del cranio dei bambini piccoli può essere più sensibile agli urti rispetto agli adulti.

Purtroppo, si vedono ancora ciclisti che non utilizzano il casco, qual è la differenza per il nostro cervello fra un impatto con o senza casco?

Studi epidemiologici, esperimenti e simulazioni hanno dimostrato che il casco protegge la testa. Si osserva una maggiore diminuzione del numero di fratture rispetto ad alcune lesioni cerebrali. Ciò è probabilmente influenzato dal fatto che la progettazione del casco è stata maggiormente ottimizzata per la frattura del cranio, dal momento che nella norma sono stati valutati solo gli impatti rettilinei. Tuttavia, gli studi hanno dimostrato che il casco ha un effetto positivo sia per le fratture del cranio che per le lesioni cerebrali. Ma indossare o meno il casco può essere una questione di vita o di morte.

Qual è stato il contributo alla progettazione iniziale del sistema MIPS? Da dove è nata l’idea di realizzare questa struttura che si sta dimostrando rivoluzionaria per la protezione del cranio?

L’idea della tecnologia Mips deriva dall’anatomia della testa umana. Il cervello è circondato dal “guscio” del cranio e tra il cervello e il cranio c’è un fluido che rende possibile il movimento del cervello rispetto al cranio. La base della tecnologia Mips è il movimento relativo.

Apparentemente il sistema MIPS sembrerebbe semplice e non sempre si percepisce fino in fondo quale cosa accada al nostro cervello durante una caduta con un casco con o senza MIPS, potrebbe spiegarci brevemente le differenze fisiologiche?

Lo scopo della tecnologia MIPS è quello di aiutare a reindirizzare parte del movimento rotazionale lontano dal cervello e trasformarlo invece in movimento lineare in determinati impatti.

Vi sono in commercio caschi con diverse tipologie di MIPS, quali son le differenze fra le varia tecnologie?

Il principio è lo stesso, con un movimento relativo tra la testa e il casco con l’obiettivo di aiutare a reindirizzare parte del movimento rotazionale in determinati impatti. Oltre a ciò, le caratteristiche del design sono diverse e un sistema potrebbe essere più adatto a un casco più ventilato e un altro a un casco completamente coperto. Ma tutti sono progettati per fare la stessa cosa.

Partono tutte da un unico progetto oppure hanno avuto uno sviluppo autonomo?

Abbiamo iniziato con un sistema e gli altri si sono evoluti nel corso degli anni per essere ancora più integrati nel casco.

Osservando i primi MIPS la prima riflessione è stata la seguente: come è possibile che una struttura così leggera possa avere un’importanza strategica per la salute della mia testa? Per cui la mia domanda è: “quante prove sono state fatte per raggiungere il primo modello di MIPS, che fosse efficace e contemporaneamente robusta al punto giusto?”

Il primo prototipo è stato progettato durante la fine degli anni ’90 ma il primo prodotto finito è arrivato sul mercato nel 2007, quindi nel frattempo sono stati effettuati molti test. Fino ad oggi abbiamo effettuato oltre 67.000 test nel nostro laboratorio di prova.

Per verificare in modo oggettivo la robustezza di un casco avete dovuto inventare anche una macchina che simulasse diversi tipi di impatto di rotazione?

Il test di impatto simulato è quello obliquo, che utilizziamo nel nostro laboratorio di prova per valutare la nostra tecnologia e che è stato eseguito in modi diversi nel corso degli anni. Abbiamo iniziato a utilizzare un metodo di prova già utilizzato da altri, in cui il casco e la testa vengono fatti cadere contro una superficie d’impatto mobile. Con la piastra in movimento, al momento dell’impatto viene applicata una velocità orizzontale al casco, oltre alla velocità verticale dovuta alla caduta verticale. Oggi si utilizza un metodo di prova in cui il casco viene fatto cadere contro una superficie angolata, che fornisce anche una componente di velocità orizzontale e verticale. Questo metodo di prova è ora utilizzato anche in alcuni standard di prova dei caschi per motociclisti, come la norma ECE 22.06.

Come siete riusciti a misurare il grado di assorbimento degli impatti rotazionali per tradurlo in un numero che fosse comprensibile anche da un semplice appassionato come potrei essere io?

Ogni casco venduto con la tecnologia Mips viene valutato nel nostro laboratorio di prova prima di effettuare quello che chiamiamo il test di omologazione. Eseguiamo tre diversi test d’impatto contro una superficie angolata in cui la posizione dell’impatto è diversa. Questi test vengono eseguiti con e senza la tecnologia Mips. La cinematica misurata della forma della testa durante l’impatto viene poi applicata a un modello computerizzato della testa e del cervello. Si studia l’entità dello stiramento del tessuto cerebrale, chiamato deformazione. Poi possiamo confrontare il modello con la tecnologia Mips e quello senza tecnologia Mips. Il casco con tecnologia Mips deve ridurre significativamente la deformazione per superare il test di omologazione.

In media ogni quanto tempo andrebbe sostituito un casco anche nel caso in cui non abbia subito urti?

È una domanda piuttosto difficile a cui rispondere, potrebbe dipendere dall’uso del casco. I materiali espansivi utilizzati nei caschi possono cambiare proprietà nel tempo, ad esempio a causa dei raggi UV. Tuttavia, è stato pubblicato uno studio che ha raccolto caschi usati e li ha testati nuovamente in laboratorio. Sono state riscontrate piccole differenze tra i caschi più recenti e quelli più vecchi per quanto riguarda l’attenuazione dell’impatto. É bene ricordare però che questi test erano limitati agli impatti rettilinei e non a quelli obliqui. In generale è quindi consigliabile sostituire il casco direttamente dopo l’impatto.

A quali progetti state lavorando in questo periodo?

Al momento stiamo lavorando a molte cose diverse, ma per citarne alcune stiamo sviluppando nuovi prodotti, collaborando con i nostri partner per dotare un maggior numero di caschi di Mips e per realizzare il nostro importantissimo programma di sostenibilità.