Lớp xốp EPS trắng bên trong mũ bảo hiểm cứu đầu bằng cách tự bẹp đi: khi va chạm, các hạt xốp bị nén vỡ vĩnh viễn, biến năng lượng cú va thành công làm bẹp xốp, kéo dài thời gian đầu dừng lại thêm vài phần nghìn giây và làm giảm mạnh lực dội vào não. Vì xốp đã bẹp không phồng lại, mũ đã chịu một cú va mạnh phải thay dù vỏ ngoài trông còn lành.
EPS là gì
EPS là polystyren giãn nở, họ hàng với hộp xốp đựng cơm, tấm xốp chèn đồ điện tử. Người ta làm nó từ những hạt polystyren nhỏ có chứa một chất tạo bọt. Hơi nước nóng làm hạt nở to gấp nhiều lần, rồi các hạt đã nở được đổ vào khuôn, hấp tiếp để dính chặt vào nhau thành khối có hình dáng mong muốn. Khối xốp thành phẩm phần lớn là không khí, chỉ một phần nhỏ là nhựa.
Xốp trong mũ bảo hiểm khác xốp hộp cơm ở tỉ trọng: hạt được nén chặt hơn, khối xốp cứng hơn, được tính toán để bẹp ở một mức lực nhất định. Nhìn kỹ lớp xốp trong mũ sẽ thấy những hạt tròn nhỏ dính vào nhau, có khi các vùng khác nhau của mũ dùng xốp tỉ trọng khác nhau.
Vì sao "bẹp" lại cứu đầu
Chấn thương não khi va đập không chỉ do vật đập vào sọ, mà do não, một khối mềm nằm trong dịch, bị gia tốc hoặc giảm tốc quá đột ngột. Nếu đầu đang di chuyển với tốc độ nào đó rồi dừng lại trong một khoảng thời gian cực ngắn, lực tác động lên não rất lớn. Nếu khoảng thời gian dừng được kéo dài ra, dù chỉ vài phần nghìn giây, lực đỉnh giảm đi đáng kể.
Đó là việc của lớp xốp:
- Khi mũ chạm mặt đường, lớp vỏ cứng bên ngoài trải lực ra một diện tích rộng hơn.
- Lớp xốp phía dưới bắt đầu bị nén. Để nén vỡ hàng nghìn hạt xốp, cần tiêu tốn năng lượng; năng lượng chuyển động của đầu bị "tiêu" vào việc phá cấu trúc xốp.
- Quá trình nén diễn ra trên một quãng đường vài milimét tới vài centimét, kéo dài thời gian đầu dừng lại.
- Kết quả: lực đỉnh truyền tới đầu nhỏ hơn rất nhiều so với đập trực tiếp vào mặt cứng.
Hãy nghĩ tới việc nhảy từ trên cao xuống: tiếp đất thẳng chân, đầu gối cứng sẽ đau điếng; khuỵu gối để hãm từ từ thì nhẹ hẳn. Xốp EPS là cái "khuỵu gối" của mũ, chỉ có điều nó chỉ khuỵu được một lần.
Chỉ một lần: vì sao phải thay mũ sau va chạm
EPS hấp thụ năng lượng bằng cách bị phá vĩnh viễn. Xốp đã nén không phồng lại. Ở chỗ đã bẹp, nếu có cú va thứ hai, lớp xốp không còn quãng đường để nén, mũ gần như chỉ còn là lớp vỏ.
Điều khó là chỗ bẹp nhiều khi không nhìn thấy: vỏ nhựa đàn hồi trở lại hình dáng cũ, lớp lót vải che mất xốp, vết nén có khi chỉ sâu vài milimét. Vì vậy các tổ chức an toàn và nhà sản xuất mũ đều khuyên: mũ đã chịu một cú va chạm mạnh, kể cả làm rơi mạnh xuống nền cứng, nên thay.
Chuyện chọn và thay mũ xe đạp có bài riêng trong danh mục đạp xe; chuyện chọn mũ xe máy theo chuẩn nằm ở các bài về mũ. Ở đây chỉ cần nắm cơ chế: xốp đã làm việc thì không làm lại được.
Vỏ dán liền hay vỏ rời
Mũ xe đạp đời mới thường làm theo kiểu "đúc liền": lớp vỏ nhựa mỏng được đặt sẵn trong khuôn, xốp EPS nở ra và dính chặt vào vỏ thành một khối. Mũ nhẹ, nhiều lỗ thoáng. Mũ đời cũ và một số mũ rẻ thì dán vỏ vào xốp sau, hoặc chỉ dán bằng băng keo, vỏ dễ bong. Mũ xe máy thì có vỏ cứng dày riêng (nhựa hoặc vật liệu composite) và lớp EPS lót bên trong. Dù kiểu nào, lớp vỏ có nhiệm vụ trải lực và giúp mũ trượt trên mặt đường, còn phần hấp thụ năng lượng chính vẫn là xốp.
Các loại xốp khác trong mũ
| Vật liệu | Cách làm việc | Hay gặp ở |
|---|---|---|
| EPS (polystyren giãn nở) | Bẹp vĩnh viễn, hấp thụ tốt một cú va mạnh | Mũ xe đạp, mũ xe máy, nhiều mũ thể thao |
| EPP (polypropylen giãn nở) | Bẹp rồi phục hồi phần lớn, chịu nhiều cú va nhỏ | Mũ trượt ván, một số mũ trẻ em, đệm lót |
| Xốp nhiều lớp tỉ trọng khác nhau | Lớp mềm cho va nhẹ, lớp cứng cho va mạnh | Mũ thiết kế cao cấp |
| Bộ quai treo (không phải xốp) | Khoảng hở giữa vỏ và đầu, dây đai giãn để giảm lực | Mũ bảo hộ lao động công nghiệp |
EPP hồi phục được nên hợp với các môn hay ngã nhẹ nhiều lần. Đổi lại, cho cùng độ dày, nó thường hấp thụ một cú va mạnh kém hiệu quả hơn EPS. Không có vật liệu nào tốt nhất cho mọi kiểu va.
Cứng quá cũng không tốt
Người ta hay nghĩ xốp càng cứng càng bảo vệ tốt. Thực tế là đánh đổi. Xốp quá cứng không bẹp ở cú va vừa phải, lực truyền thẳng vào đầu. Xốp quá mềm bị nén hết ngay ở cú va mạnh, "chạm đáy", rồi lực cũng truyền thẳng. Nhà thiết kế mũ chọn tỉ trọng theo dải va chạm mà chuẩn kiểm tra yêu cầu.
Va xoay: điều EPS làm chưa tốt
Nhiều cú ngã khiến đầu chạm đất theo góc xiên, đầu vừa dừng vừa bị xoay. Lớp xốp EPS bám chặt vào vỏ và vào đầu nên chủ yếu xử lý thành phần va thẳng. Một số mũ thêm lớp trượt bên trong để giảm chuyển động xoay; công nghệ này có bài riêng trong danh mục đạp xe.
Những thứ làm hỏng EPS mà không cần va chạm
- Dung môi: polystyren tan trong xăng, axeton và nhiều loại dung môi trong sơn, keo, chất tẩy. Sơn xịt lên mũ, dán decal bằng keo dung môi, lau bằng xăng có thể làm xốp chảy lõm bên dưới lớp vỏ.
- Nhiệt: polystyren mềm ra ở khoảng 100 °C. Để mũ trong cốp xe, trên yên xe giữa trưa nắng gắt nhiều giờ, gần ống xả, gần bếp là không nên.
- Đè nặng, ngồi lên mũ: làm bẹp xốp cục bộ.
- Treo mũ lên gương xe máy: chân gương tì vào một điểm xốp, lâu ngày có thể lõm.
- Khoan lỗ, cắt gọt để gắn phụ kiện.
Mang về dùng ngay
Kiểm tra lớp xốp
- Tháo lớp lót vải nếu tháo được, soi xốp dưới ánh sáng.
- Tìm vết nứt, vết lõm, chỗ hạt xốp bị dẹt bóng, chỗ xốp tách khỏi vỏ.
- Ấn nhẹ khắp mặt xốp: chỗ nào lún mềm khác thường là đáng ngờ.
- Nhớ lại: mũ đã từng bị va mạnh, rơi mạnh xuống nền cứng chưa?
Bốn thói quen hại mũ
- Treo mũ lên gương xe.
- Để mũ trong cốp xe nắng cả ngày.
- Sơn lại mũ hoặc dán decal bằng keo dung môi.
- Dùng tiếp mũ đã từng ngã "vì vỏ không sao".
Câu hỏi thường gặp
Xốp EPS trong mũ bảo hiểm có tác dụng gì?
Xốp EPS hấp thụ năng lượng va chạm bằng cách bị nén vỡ vĩnh viễn, kéo dài thời gian đầu dừng lại và làm giảm lực đỉnh dội vào não. Vỏ ngoài trải lực ra, còn xốp là phần làm việc chính.
Vì sao mũ bảo hiểm bị va chạm phải thay?
Vì xốp EPS đã bẹp thì không phồng lại. Chỗ đã nén không còn khả năng hấp thụ cú va tiếp theo, và vết nén thường bị vỏ ngoài, lớp lót che mất nên nhìn không thấy. Mũ đã chịu cú va mạnh nên thay.
EPS và EPP khác nhau thế nào?
EPS bẹp vĩnh viễn, hấp thụ tốt một cú va mạnh. EPP bẹp rồi phục hồi phần lớn, chịu được nhiều cú va nhỏ, hay dùng trong mũ trượt ván. Mỗi loại hợp với một kiểu va chạm.
Có nên sơn lại mũ bảo hiểm không?
Không nên. Nhiều loại sơn, keo và dung môi làm tan polystyren, có thể làm xốp chảy lõm bên dưới lớp vỏ mà nhìn bên ngoài không thấy. Muốn đổi màu, chọn mũ mới hoặc dùng phụ kiện ngoài theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Để mũ bảo hiểm ngoài nắng có sao không?
Nắng gắt kéo dài và nhiệt độ cao trong cốp, trên yên xe có thể làm hỏng vỏ nhựa và làm xốp biến dạng, vì polystyren mềm ra ở khoảng 100 °C. Nên để mũ nơi râm mát, tránh gần ống xả, bếp.
