"CRASH TEST DUMMIES"

A través de los más de 100 años de la historia del automóvil, la seguridad ha sido una gran preocupación. La tasa de mortalidad en los años 30´s era de 15.6 por 100 millones de vehículos, comparada contra la actual de 1.8 a pesar de los millones de vehículos más que se encuentran circulando; este notable progreso es debido en parte a los diligentes esfuerzos de la industria para diseñar autos más seguros. Los crash test dummies juegan un papel importante en estos diseños.

Los Crash Test Dummies son replicas de humanos en tamaño real, articulados y con peso para simular el comportamiento del cuerpo humano, e instrumentados para registrar la mayor cantidad de información posible sobre las variables en un accidente, como la velocidad del impacto, fuerzas compresivas, deformaciones del cuerpo y tasas de desaceleración durante una colisión. El trabajo de un crash test dummy es simular a un humano durante un choque, mientras recopila información que no sería posible recolectar de una persona.

Un crash test dummy está hecho con materiales que simulan la fisiología del cuerpo humano. Existen diferentes tamaños y son llamados según su percentila y sexo; por ejemplo, el dummy masculino con percentila 50 representa al hombre de estatura media (es mayor que la mitad de la población masculina y más pequeño que la otra mitad), pesa 170lbs (77kg) y mide 70 pulgadas (5 pies 10 pulgadas o 1.78m).

Un poco de historia...

El 31 de agosto de 1869, Mary Ward fue la primera víctima registrada de un accidente automovilístico (automóvil que funcionaba a base de vapor, ya que el de gasolina no fue inventado, sino hasta 1886 por Karl Benz). Mary fue eyectada del vehículo y murió en Parsonstown, Irlanda. A partir de entonces, más de 20 millones de personas alrededor del mundo han perdido la vida en accidentes automovilísticos.

Para 1930, el interior de un auto no era nada seguro, aún con colisiones a baja velocidad, el tablero estaba hecho de metal rígido, la columna del volante no era colapsable, protruían botones y palancas al interior del vehículo, los cinturones de seguridad no contaban con fijaciones adecuadas, haciendo que el conductor se avalanzara contra el parabrisas y tuviera muy poca probabilidad de evitar una lesión importante o la muerte. El cuerpo del auto era rígido y las fuerzas de impacto se transmitían directamente a los ocupantes del vehículo.

En estas fechas, Detroit´s Wayne State University fue la primera en iniciar trabajos formales para recolectar información acerca de los efectos de las colisiones a altas velocidades sobre el cuerpo humano. Los primeros sujetos de estudio fueron cadáveres, se utilizaban para obtener información acerca de la capacidad del cuerpo para soportar la deformación y las fuerzas de cizallamiento que típicamente son experimentadas en un accidente a alta velocidad. Los cadáveres eran implementados con acelerómetros burdos y eran colocados dentro de vehículos para ser sujetos a impactos frontales y volcaduras.

Por aquello de la controversia moral y ética que las pruebas con cadáveres pudieran crear, Albert King en 1995, escribió un artículo en el Journal of Trauma, titulado “Beneficios humanitarios de la investigación en cadáveres para la prevención de lesiones”, donde declara el valor de la investigación en cadáveres sobre las vidas humanas salvadas, calculando que estas investigaciones habían salvado, hasta ese momento, cerca de 8,500 vidas anualmente. Mencionaba que por cada cadáver utilizado, cada año sobrevivían 61 personas por el uso del cinturón de seguridad, 147 por las bolsas de aire y 68 sobrevivían impactos contra el parabrisas.

Existieron también pruebas en voluntarios, dentro de ellos, vale la pena mencionarlos (sobre todo por su gran valor, osadía o imprudencia): el Coronel John Paul Stapp de la Fuerza Aérea Norteamericana y Lawrence Patrick, Profesor del Wayne State University, quien no sólo realizó pruebas sobre sí mismo, sino sobre sus alumnos. Evidentemente la información recolectada era muy limitada. Adicionalmente se iniciaron estudios en modelos animales, siendo el más común el cerdo, pero aún tenían limitaciones en la información proporcionada y cuestionamientos por la investigación en animales. General Motors descontinuó las pruebas in vivo en 1993 y el resto de la industria poco después.

1949 Samuel W. Alderson en el Alderson Research Labs (ALR) Sierra Engineering Co. crea el “Sierra Sam”, para probar asientos eyectables de aviones y arneses para los pilotos.

1950´s Cornell Aeronautical Laboratories estudia los accidentes automovilísticos para determinar cómo hacer los autos más seguros. Grumman-Alderson crea el “Gard Dummy”, diseñando tanto para aviones como automóviles. Hollaman Air Force Base conduce pruebas utilizando el ARL VIP 50 (creado específicamente para General Motors y Ford) y el Sierra Sam. Se introducen al mercado los primeros autos con implementos de seguridad.

1950-1970 Se desarrollan crash test dummies basados en modelos aeroespaciales, se inicia la producción de dummies masculinos con percentila 50 y 95, así como el dummy femenino con percentila 5.

1971 Se introduce el Hybrid I, una estandarización del ARL de la serie VIP y del Sierra masculino con percentila 50, diseñado por el Ingeniero Biomecánico Harold “Bud” Mertz, en conjunto con General Motors.

1972 Se desarrolla el Hybrid II, con mejoras en hombros, columna y rodillas, así como mayor documentación que el Hybrid I. Fue el primer dummy que cumplía con el American Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) para probar cinturones de seguridad.

1973 Se introduce el Hybrid II con percentila 50 estándar. La National Highway Transportation Safety Administration (NHTSA) se une con General Motors para producir un nuevo diseño de dummy (ATD 502).

1976 Se introduce el Hybrid III, General Motors mejora el ATD 502 y le coloca más transductores para recopilar mayor información.

1979-1987 NHTSA se une al University of Michigan Transportation Institute (UMTRI) para producir un dummy para impacto lateral (side impact dummy, SID).

1988-1989 Humanetics y la Society of Automotive Engineers (SAE) desarrollan el Hybrid III femenino pequeño y masculino grande a partir del Hybrid III con percentila 50. General Motors y SAE desarrollan el Biosid, un Hybrid III para impactos laterales.

1995-1996 First Technology Safety Systems y el Occupant Safety Research Partnership desarrollan el SID II, un dummy adolescente para impactos laterales para el desarrollo de bolsas de aire laterales.

La serie Hybrid III está diseñada para investigar los efectos de los impactos frontales, y son de menor utilidad para investigar otros tipos de impactos, como los laterales, los posteriores o las volcaduras. El Side Impact Dummy (SID) está diseñado para medir los efectos sobre las costillas, columna y órganos internos en las colisiones laterales. También evalúa la desaceleración de la columna y las costillas, y la compresión de la cavidad torácica. SID es el estandar americano, en Europa se utiliza el EuroSID. SID II representa un femenino con percentila 5; y el BioSID es una versión más sofisticada del SID y EuroSID. El RID (Rear Impact Dummy) es un dummy diseñado para evaluar los efectos de los impactos posteriores, principalmente el efecto de “latigazo”. BioRID es una versión más sofisticada en la estructura de la columna, con 24 simuladores de vértebras. El THOR es un dummy masculino con percentila 50 que cuenta con instrumentos sofisticados para evaluar impactos frontales, incluyendo sensores faciales.

El CRABI (Child Restraint Air Bag Interaction) es un dummy pediátrico para evaluar la efectividad de los sistemas de sujeción, existen 3 modelos, que representan un niño de 18, 12 y 6 meses.

El Hybrid III, dummy masculino con percentila 50 es hoy día un hombre de familia, ya que la serie incluye un masculino con percentila 95 (1.88m y 100kg), un femenino con percentila 5 (1.52m y 50kg) y dummies pediátricos de 10, 6 (21kg) y 3 años (15kg).

“Linda” es un crash test dummy de una mujer promedio embarazada, modelada por computadora, mide 5 pies y 4 pulgadas, pesa 150 libras y se encuentra en la semana 36 de gestación, diseñada por Laura Thackray, Ingeniero en Biomecánica del Volvo Cars Safety Center. Este modelo se encuentra aún en estudio.

Los dummies contienen 3 tipos de instrumentos:
• Acelerómetros
• Sensores de carga
• Sensores de movimiento

Los acelerómetros miden la aceleración en una dirección particular. Esta información puede ser utilizada para determinar la probabilidad de lesión. La aceleración es la tasa a la cual cambia la velocidad; por ejemplo, si golpeas la cabeza contra un ladrillo, la velocidad de la cabeza cambia bruscamente, mientras que si golpea una almohada, la velocidad disminuye con mayor lentitud a medida que se comprime la almohada.
Los sensores de carga miden la cantidad de fuerza sobre diferentes partes del cuerpo durante una colisión. La carga máxima sobre el hueso puede ser usada para determinar la probabilidad de que se fracture.
Los sensores de movimiento se encuentran en el tórax del dummy, miden la deflexión de éste durante la colisión.

Cada dummy tiene una “piel” de vinil sobre un esqueleto rígido que simulan la estructura ósea humana. Cada parte del dummy lleva sensores para recabar información que indique el tipo y la severidad de la lesión que pudiera ser sufrida por un ocupante humano en el mismo choque. La cabeza está hecha de aluminio y cubierta con el mismo vinil que el resto del cuerpo. Contiene 3 acelerómetros colocados en ángulos rectos para proveer información acerca de las fuerzas de aceleración a las que estaría sujeto el cerebro en una colisión. En el cuello, los dispositivos detectan la deflexión y las fuerzas de cizallamiento y tensión al momento que la cabeza se desplaza hacia adelante y hacia atrás durante el impacto.

Cada dummy debe ser calibrado antes de una prueba, cada parte del cuerpo debe ser calibrada y probada para asegurar su adecuado funcionamiento. Su cabeza es retirada y dejada caer 40cm para probar la calibración de los instrumentos de medición en la cabeza. Después de esto, la cabeza es reinsertada, se pone en movimiento y se frena abruptamente para evaluar la adecuada flexión del cuello, el tórax es golpeado violentamente con un péndulo pesado para asegurar la adecuada compresión y flexión de las costillas. Una vez calibrado, el dummy es vestido completamente de amarillo (esto para evitar la fricción), se coloca pintura en la cabeza y rodillas y se colocan unos adhesivos amarillos con negro a los lados de la cabeza como puntos de referencia para ayudar a los investigadores cuando revisan las filmaciones en cámara lenta; la pintura sirve para evaluar las partes del vehículo en las cuales golpea el dummy. Se cuenta con 44 canales de información localizados en todo el cuerpo del dummy, desde la cabeza hasta los tobillos, los cuales registran entre 30,000 y 35,000 elementos de información en 100-150 milisegundos en un choque típico. Esta información se recaba temporalmente en el tórax del dummy y después se descarga a una computadora una vez terminada la prueba. Un dummy puede ser utilizado varias veces y si una pieza falla, puede ser reemplazada por una nueva. El costo promedio de un crash test dummy es de €150,000.

Actualmente se están desarrollando nuevas tecnologías y modelos por computadora que parecen prometedores.

Cómo ser un crash test dummy y no morir en el intento...

Tener un accidente autoimovilístico no es una experiencia muy agradable, pero existen algunas cosas que podemos hacer para reducir la probabilidad de lesionarnos de forma severa:

- Siempre utiliza el cinturón de seguridad y cerciórate que esté bien colocado y abrochado.
- Nunca desactives ninguno de los sistemas de seguridad del auto (cinturones, bolsas de aire, sistemas eléctricos de estabilización, etc.)
- Cerciórate que al sentarte, te encuentres al menos a 10 pulgadas del centro del volante, si esto no es posible o no te permite manejar cómodamente, considera adquirir un vehículo con ajuste telescópico del volante o pedales a los que pueda ajustárseles la altura.
- En el asiento delantero, ajusta el asiento de tal forma que la cabeza esté cerca del poste B del auto (el poste metálico donde se monta el cinturón de seguirdad) y no cerca de la ventana.
- Si estás embarazada, asegúrate que el cinturón esté adecuadamente colocado sobre la cadera y no sobre el abdomen; y si no te es posible estar al menos a 10 pulgadas del volante, considera minimizar el manejo y ser pasajero de ser posible.

Jenny Bertin

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