近日，德国比勒费尔德应用科学大学（HSBI）明登校区的机械工程专业学生开发出了一款采用仿生缓冲结构的自行车头盔。在原型设计过程中，他们研究了骨骼或龟壳等自然界中的几何结构如何吸收机械载荷。该头盔是“应用科学”实践项目的一部分，并通过3D打印技术制造而成。

设计灵感源于三种结构原理：蜂窝状、树状以及Voronoi几何结构。在受力时，这些结构中的支撑杆和空腔会发生形变，从而吸收冲击能量。建模过程颇具挑战，因为传统的CAD工具在呈现这类不规则胞状结构时存在局限性。因此，研究小组转而使用其他设计软件，并通过调整支撑杆的厚度和填充率（即实体体积占总体积的比例）来进行优化。随后，团队制作了大量塑料样本，并对其进行了压缩和跌落载荷测试。结果显示，材料的选择对最终性能的影响远超预期。

测试表明，PLA（聚乳酸）并不适用；而改用热塑性聚氨酯（TPU）后，效果显著提升。这种弹性聚合物在受力时能够发生形变，且不会立即断裂。在测试中，一种不规则的、类似蜂窝的Voronoi结构表现最优。为了使头盔更贴合头部，团队还对一名学生的头部进行了三维扫描，并打印出了相应的模型。据Andreas Tenzler教授介绍，该原型在与市售头盔的对比测试中表现良好。不过，校方并未透露具体的测试数据，也未说明该头盔是否通过了自行车头盔的标准测试。

该项目展示了如何通过增材制造（3D打印）技术，针对能量吸收和重量需求，专门设计出特定的晶格结构。若要投入实际使用，还需进行更多可复现的测试验证。