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Sciences

De meilleurs casques de ski grâce à la simulation

05-12-2018

Illustration: Vigg

On attend d’un casque qu’il nous protège la tête en tout temps. Mais les normes sont conçues pour un type de choc précis.

Un casque de ski doit protéger une tête qui percute, à grande vitesse, un obstacle métallique, selon les normes de l’industrie. Qu’arrive-t-il quand une tête s’enfonce plutôt dans un banc de neige au ralenti ou heurte un autre skieur ?

Voilà la question que se sont posée Nicolas Bailly, un jeune chercheur formé en génie mécanique, et certains de ses collègues. Il s’agit d’un sujet qui passionne l’ingénieur depuis très longtemps. « J’ai grandi dans une petite station des Alpes, dit ce Français d’origine installé au Québec pour son postdoctorat. J’ai fait beaucoup de compétitions de ski… et je me suis beaucoup blessé aussi ! »

Pour mener son étude, publiée récemment dans la revue Medicine and Science in Sports and Exercise, Nicolas Bailly a reproduit virtuellement les cinq accidents les plus fréquents associés à des traumatismes craniocérébraux (ou TCC, un terme qui comprend différentes blessures, de la commotion cérébrale à la fracture du crâne jusqu’au coma profond), selon un coup de sonde réalisé auprès de l’infirmerie de 15 stations de ski françaises. Soulignons que ses travaux ont été en partie financés par le manufacturier Salomon, qui conçoit des casques et voulait obtenir plus de données afin d’améliorer ces produits.

Résultats troublants

Le constat de l’étude est troublant : la plupart des chutes recensées n’ont rien à voir avec le type de chute qui sert à certifier les casques. « Les normes ont été créées pour les pires cas ; le casque est donc super pour sauver des vies, mais pas pour éviter les commotions », affirme Nicolas Bailly.

Pour arriver à cette conclusion, qui commande une révision des standards de fabrication des casques, il n’était pas question d’étudier de vraies collisions, compte tenu de leur nature imprévisible, ni d’utiliser des simulations à l’aide de mannequins, extrêmement coûteuses.

Le chercheur a donc recouru à un modèle mis au point pour les collisions entre piétons et automobilistes, non sans l’adapter. Il a évidemment ajouté des planches à neige, des skis et des bâtons à ses sportifs virtuels, ainsi que toutes les contraintes liées à ces sports, comme les mouvements impossibles en raison du port de bottes rigides et l’ajustement des fixations. En outre, il a fait des tests pour différentes morphologies, diverses vitesses de croisière, deux types de neige et des distances variées par rapport à un obstacle.

De toutes ces possibilités croisées ont émergé 1 149 vidéos où l’on voit inévitablement des bonshommes animés se casser la margoulette. Du Jackass en puissance !

L’étude a été réalisée alors que Nicolas Bailly était au doctorat au Laboratoire de biomécanique appliquée (IFSTTAR/Aix-Marseille Université), en France, mais ses travaux sur le sujet se poursuivent ici. Dans le cadre de son postdoctorat à l’École de technologie supérieure et à l’Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal, il modélise l’effet d’un choc − accident de ski ou autre − sur la colonne vertébrale et la moelle épinière. Il espère améliorer la compréhension des blessures en vue de leur traitement.

Les 5 accidents les plus fréquents sur les pentes

72 % des TCC

  • Chute d’un skieur vers l’avant
  • Chute d’un skieur sur le côté
  • Chute vers l’arrière d’un planchiste
  • Collision entre deux skieurs

13 % des TCC

  • Collision avec un obstacle*

 

*Ce type de collision est utilisé pour tester les casques.

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