Cómo han evolucionado los cascos de bicicleta en los últimos dos siglos

Imagina que es mediados del siglo XIX y recorres un camino polvoriento en tu biciclo de rueda alta. Aunque el terreno es irregular, si pierdes el equilibrio, probablemente caerás sobre un suelo relativamente blando. Sin embargo, con el paso de los años, estos caminos comenzaron a ser reemplazados por superficies de pavimento, adoquines, ladrillos o tablones de madera, mucho más duras e igualmente irregulares.

A medida que las carreteras pavimentadas se volvieron comunes en Estados Unidos y Europa, los ciclistas comenzaron a sufrir lesiones graves en la cabeza, como fracturas de cráneo. Esto llevó a la búsqueda de protección para la cabeza, pero los primeros cascos para bicicleta eran muy distintos al casco actual.

Soy ingeniero en materiales y enseño un curso en Georgia Tech sobre ciencia e ingeniería de materiales en deportes. Mi clase aborda temas como los cascos, utilizados en diversos deportes, incluyendo el ciclismo, y cómo los materiales que los componen desempeñan un papel crucial en su funcionamiento. A lo largo de las décadas, se han usado materiales muy variados para el casco de bicicleta y las empresas continúan desarrollando materiales nuevos e innovadores.

En un principio, existía el casco de médula o salacot.

El primer casco de bicicleta era vegetal

El primer concepto de protección para la cabeza en el mundo para la bicicleta fue el casco de médula, elaborado con el tejido esponjoso del tallo de las plantas Aeschynomene aspera. Los artesanos prensaban la médula en láminas, las moldeaban en forma de cúpula y las cubrían con lona para hacerlas resistentes al clima.

Aunque ofrecían una protección limitada, estos cascos persistieron hasta principios del siglo XX, cuando surgieron los clubes de ciclismo de competición. Debido a la falta de ventilación, los corredores comenzaron a usar cascos de cuero en forma de halo, que mejoraban el flujo de aire y eran más cómodos, aunque seguían ofreciendo poca protección ante caídas.

Cascos de cuero en forma de halo

El concepto inicial de los cascos en forma de halo consistía en una simple banda de cuero que rodeaba la frente. Sin embargo, estos cascos rápidamente evolucionaron, ya que los ciclistas comenzaron a disponer tiras adicionales de cuero longitudinalmente, desde la parte frontal hasta la trasera de la cabeza, creando un diseño más robusto. Estas bandas de cuero eran envueltas con lana, lo que las hacía más cómodas de usar.

Para mejorar la protección de la cabeza, los fabricantes de cascos comenzaron a agregar más capas de tiras de cuero, aumentando el grosor del casco. Más tarde, se integraron diferentes materiales, como algodón, espuma y otros textiles, en estas capas de cuero, proporcionando una mejor absorción de impactos en comparación con los diseños iniciales.

Aunque estos cascos ofrecían una mejor ventilación que los sombreros de médula, los cascos de cuero conocidos como “redes para el cabello” continuaban brindando muy poca protección durante una caída sobre una superficie pavimentada. Además, al igual que el material de médula, los cascos de cuero se deterioraban con el sudor y la lluvia, lo que limitaba su durabilidad y efectividad.

A pesar de sus desventajas, los cascos de tiras de cuero dominaron el mercado durante varias décadas, mientras el ciclismo seguía evolucionando a lo largo del siglo XX.

En la década de 1970, una organización sin fines de lucro dedicada a probar cascos de motocicleta llamada Fundación Snell estableció nuevos estándares para el casco de bicicleta. Sus estándares eran tan altos que solo los cascos ligeros de motocicleta podían cumplirlos, lo que la mayoría de los ciclistas se negaban a usar.

Nuevos materiales y cascos

La empresa Bell Motorsports, fabricante de equipos de motocicleta, respondió a los nuevos estándares con el caso el Bell Biker en 1975. Este casco usaba poliestireno expandido (EPS), el mismo material utilizado para fabricar hieleras de unicel. Es ligero y absorbe bien la energía.

El proceso de construcción del Bell Biker consistía en rociar EPS en un molde en forma de domo. Los fabricantes usaban pequeñas bolitas de un plástico muy resistente, el policarbonato (PC), para moldear una carcasa exterior y luego adherirla al EPS.

A diferencia de los cascos de médula y cuero, este diseño era ligero, absorbía impactos, soportaba cargas y estaba bien ventilado. La carcasa de PC proporcionaba una superficie lisa, de modo que durante una caída, el casco se deslizaba sobre el pavimento en lugar de atascarse y provocar una rotación abrupta de la cabeza, que podría causar conmociones cerebrales y otras lesiones en la cabeza y el cuello.

Durante las siguientes dos décadas, a medida que el ciclismo se hizo más popular, los fabricantes de cascos trataron de encontrar el equilibrio perfecto entre ligereza, ventilación y protección contra impactos.

Para reducir el peso, una empresa llamada Giro Sport Design creó un casco completamente de EPS cubierto con una delgada capa de tela de lycra en lugar de una carcasa rígida de PC. Este diseño eliminaba el peso de la carcasa de PC y mejoraba la ventilación.

En 1989, una empresa llamada Pro Tec introdujo un casco con una malla de nailon integrada en el núcleo de espuma de EPS. La malla de nailon aumentó significativamente el soporte estructural del casco sin añadir el peso de la carcasa de PC.

Mientras tanto, a medida que el ciclismo se volvía más competitivo, muchos ciclistas y fabricantes comenzaron a diseñar cascos más aerodinámicos con los materiales existentes. Un casco revolucionario con forma de lágrima debutó en los Juegos Olímpicos de 1984.

Hoy en día, incluso los entusiastas casuales del ciclismo utilizan cascos en forma de lágrima.

El casco de bicicleta en la actualidad

Los fabricantes de cascos continúan innovando. Hoy en día, muchas marcas comerciales utilizan una carcasa de tereftalato de polietileno (PET) alrededor de la espuma de EPS en lugar de una carcasa de PC para aumentar la protección y la vida útil del casco, mientras disminuyen los costos.

Algunos fabricantes todavía usan carcasas de PC, pero en lugar de pegarlas al EPS, la carcasa sirve como el molde en sí, y el EPS se expande para encajar dentro de ella. Fabricar cascos de esta manera elimina varios pasos del proceso, así como cualquier espacio entre la espuma y la carcasa. Este proceso hace que el casco sea más fuerte y barato de fabricar.

A medida que los cascos evolucionan para proporcionar más protección con un peso aún más ligero, materiales llamados copolímeros, como el acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), están reemplazando las carcasas de PC y PET.

Materiales más fáciles y baratos de fabricar, como el poliuretano expandido y el polipropileno expandido, también comienzan a reemplazar el núcleo de EPS omnipresente.

Así como los cascos de médula y cuero parecerían extraños para un ciclista hoy en día, dentro de un siglo, los cascos para bicicleta podrían estar hechos con materiales completamente nuevos e innovadores.

Jud Ready es ingeniero principal en ciencia de materiales e ingeniería en el Instituto de Tecnología de Georgia.

Este artículo fue republicado de The Conversation bajo una licencia de Creative Commons. Puedes leer el artículo original aquí.