BodyLandscape | Corn by DAVID DURAN

skin CORN

D AV I D DURAN

laboratory [eX]PERIMENTAL

architect/ designer &digital artist

SANCHEZ PROFESSOR / RESEARCHER

TYPE:

ACADEMIC SERIES

BOTTOM UP FORM FINDING ADVANCED DESIGN DYNAMIC & ADAPTATIVE SYSTEMS PERMUTATION & PARAMETRIC DESIGN COMPLEXITY SENSORING & MECHATRONICS PERFORMATIVE ARCHITECTURE FABRICATION PROCESS ADVANCED & INTELLIGENT MATERIALS TECHNOLOGICAL INNOVATION

David Duran, educated as an architect at the Instituto Tecnologico de Estudios Superiores de Monterrey CCM (MX), obtained the Master Degree (post-professional) ('07) Technology in Architecture (2 years full time program) by the Universitat Politècnica de Catalunya, where it develops his doctoral thesis under the PhD program in Technology, Urbanism and Building, in ('09) obtains a second Masters Degree in Advanced Design and Digital Architecture ELISAVA School of Design and Enginyeria of Barcelona. (Pompeu Fabra). David joins the LITA Research group (technological Innovation Laboratory in Architecture). David is an interdisciplinary and professional educator focused on comprehensive strategies and design processes for non-standard architecture. David specializes in emerging technologies and advanced design and is an expert in designing material systems, interactive structures composed of variable geometry, interactive systems and highly efficient systems. With 8 years of professional and academic experience, David is an expert in the field of digital fabrication and rapid prototyping. Since 2007, David taught design studios and workshops within undergraduate and graduate programs through various schools, is also a faculty member in [Ex] PERIMENTAL LAB®, an initiative led by David Duran, currently implemented at MAFD (Master in Architecture and Digital Fabrication) [www.mafdmx.com] at the University Anahuac Mexico Norte, David have a position as Associate Professor in the Master's program in Advanced Design (MDA) of universidad michoacana de san nicolás de hidalgo,Morelia MX, and is Professor of Architectural Design at the University Ibero and La Salle [CDMX]. David is the founder of AGENTS® DESIGN & CREATIVE AGENCY LAB and [eX] Perimental Projects® as well as [fA] coutureMX® FASHION LAB, [Ob] OBJECT LAB® research and training initiatives that start in 2007 and operating within academia developing interdisciplinary research in computational design, materials systems and digital manufacturing operates developing academic research projects and international workshops applied design and research in the education of a large number of young architects and designers across Europe and America. Studies in the field of emerging technologies since 2007 are the intellectual roots and techniques AGENTS® DESIGN & CREATIVE AGENCY LAB.

EDUARDO UGALDE

PEREZ MDA/ STUDENT

[eX]

速

PERIMENTAL PROJECTS D E S I G N

S T U D I O

NOTE: ALL TEXT, DIAGRAMS,IMAGES, DRAWINGS, DIAGRAMS, COMPUTER FILES, ETC, FEATURED IN THIS DOCUMENT HAVE BEEN PRODUCED IN THE EXPERIMENTAL PROJECTS DESIGN STUDIO BY DAVID DURAN SANCHEZ WITH THE RESPECTIVE TEAM MEMBER OR STUDENT OF EACH PROJECT & OFFICE PARTNER IN SOME CASES, UNLESS OTHERWISE NOTED, FOR ANY INQUIRIES PLEASE CONTACTME TO:

arq.david.duran@gmail.com or info@agents.mx

CONTENIDO A.

LA PIEL a) b) c) d) e) f) g)

Definición Estructura de la piel Barrera respecto al mundo exterior Función sensitiva Función de comunicación y expresión Función metabólica y de reserva Órgano de alta complejidad inmunológica

MOTOCICLISMO Y SU VESTIMENTA a) Armadura b) Áreas de oportunidad c) Skin Corn

C. ACCIDENTES COMUNES EN EL MOTOCICLISMO a) Tipos de caídas b) Lesiones c) Lesiones en la medula espinal d) Lesiones en cuello y espalda e) Fracturas en la pelvis f) Fracturas en los brazos g) Ubicación de las lesiones D. PUNTOS VITALES DEL CUERPO HUMANO a) Cabeza b) Pulmones c) Riñones d) Hígado E.

LÍQUIDOS NO NEWTONIANOS a) Definición b) Características c) Resistencia d) Pruebas

SKIN CORN a) Modelo b) Concepto c) Primer prototipo d) Segundo prototipo e) Despiece f) Ensamble y fabricación g) Prototipo final

G. DESARROLLO DIGITAL a) Modelado

LA PIEL

6 1 7

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Epidermis Zona de membrana Dermis Tejido subcutáneo Estrato corneo Estrato granuloso Estrato espinoso Estrato basal Estrato papilar Estrato reticular

9 3

Estructura de la piel

Definición La piel es el mayor órgano del cuerpo humano o animal. En el ser humano ocupa aproximadamente 2 m2, y su espesor varía entre los 0,5 mm (en los parpados) y los 4 mm (en el talón). Su peso aproximado es de 5 kg. Actúa como barrera protectora que aísla al organismo del medio que lo rodea, protegiéndolo y contribuyendo a mantener íntegras sus estructuras, al tiempo que actúa como sistema de comunicación con el entorno, y éste varía en cada especie. Anatómicamente se toma como referencia las medidas estándar dentro de la piel humana. También es conocido como sistema tegumentario. En medicina, en histoanatomia y dermatológico, a fines prácticos se estudian dos de las capas; la epidermis y la dermis. De la piel dependen ciertas estructuras llamadas anexos cutáneos, como son los pelos, las uñas, las glándulas sebáceas y las sudoríparas.

Estructura de la piel La piel está constituida por tres capas superpuestas, que de la superficie a la profundidad son: 1) la epidermis; 2) la dermis; y, 3) la hipodermis o tejido graso subcutáneo. Se agrega los siguientes anexos cutáneos: 1) aparato pilosebáceo; 2) glándulas sudoríparas ecrinas; 3) glándulas apocrinas; y, 4) uñas. La piel, como órgano externo, se enfrenta a gran número de estímulos ambientales deseables o no (microorganismos, mecánicos, térmicos, radiaciones o químicos). Los estímulos de intensidad fisiológica son estimulantes y estabilizan la función. Los estímulos de intensidad distinta a la fisiológica se encuentran en primer lugar con los mecanismos de defensa y protección locales de la piel. Además se pueden activar mecanismos de defensa generales. Cuando los mecanismos de defensa y protección de la piel son superados se producen lesiones. Las funciones protectoras de la piel son: •

Defensa ante las infecciones por virus, bacterias u hongos: La película superficial cutánea tiene un efecto antimicrobiano, la capa córnea representa una barrera frente a los patógenos. Cuando se produce una herida (puerta de entrada), se desencadena una reacción defensiva de la piel en forma de inflamación local.

Cuerpo humano

•

Defensa frente a los estímulos nocivos mecánicos: Las propiedades biomecánicas de la piel constituyen una barrera frente a las lesiones y las heridas. La capa córnea compacta y flexible y el tejido conjuntivo rico en fibras de la dermis protegen a la piel de los estímulos nocivos cortantes, el tejido graso subcutáneo amortiqua como un colchón los golpes romos violentos y distribuye y amortigua su efecto. Los pelos y las uñas también desempeñan una misión defensiva.

•

Defensa frente a estímulos nocivos térmicos: La piel actúa como barrera aislante (sobre todo el tejido subcutáneo). La circulación sanguínea (un 90% de la circulación cutánea sirve para la termorregulación y un 10% para la nutrición) y la secreción de las glándulas sudoriparas (sudor termorregulador) permiten una termorregulación reactiva. La circulación y la sudoración termorreguladora estén especialmente desarrolladas en las personas "desnudas" para compensar la pérdida evolutiva del pelo protector.

•

Defensa frente a las radiaciones nocivas: La piel refleja y absorbe la luz. Después de la reflexión absorción de la luz en la película superficial y en la capa córnea, se produce la absorción de los rayos que hayan penetrado por la melanina. No obstante, los daños celulares (de los ácidos nucleicos) por la radiación se evitan por los mecanismos de reparación enzimáticos.

•

Defensa frente a estímulos nocivos químicos: La piel posee capacidad tampón en la película superficial cutánea y es una "barrera a la penetración" por el estrato córneo.

Barrera respecto al mundo interior La piel impide el intercambio incontrolado desustancias entre el cuerpo y el entorno, por lo que resulta fundamental para la homeostasis; interna. Cuando se producen lesiones o defectos existe el riesgo de pérdida de liquido, electrólitos y proteínas con las consiguientes alteraciones del metabolismo o pérdidas de sangre. La pérdida de la piel sería mortal y se ha empleado para la pena de muerte (desollamiento). Función sensitiva La piel tiene receptores sensitivos repartidos en toda su superficie que le permiten el reconocimiento del medio ambiente y la defensa ante los peligros. Los estímulos adecuados provocan las sensaciones de tacto, presión, temperatura y dolor y permite el reconocimiento de la intensidad y la procedencia del estimulo (palpación de un tumor cutáneo, picadura de insecto en la espalda, uña dentro del zapato, agua demasiado caliente). Los estímulos pueden desencadenar reacciones motoras voluntarias o involuntarias reflejas (p. eje., control de la motricidad uña de la mano, reflejo de huida ante un estímulo doloroso).

1 7

8 9

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Células queratinizada 9. Célula granular 10. Célula Tachuela (espinosa) 11. Célula basal 12. Zona de la membrana 13. basal con las laminas lucidas y densa Dermis Cuerpos animales Queratoniaina

Fibrillas de queratina Desmosomas Hemidesmosomas Filamentos de anclaje Colágenos

10 4 11 12 Función de comunicación y expresión

5 13 14

Estructura molecular de la piel

La piel, como órgano superficial, desempeña un papel esencial en la comunicación psicosocial, sobre todo a nivel facial. Su aspecto sería valorado para obtener conclusiones acerca de su edad, estado anímico, carácter ("la piel como espejo del alma"), pero también para descartar posibles enfermedades internas ("la piel como espejo de las enfermedades internas"). El estado y el aspecto de la piel determinan también en gran medida la propia imagen de uno mismo y por eso se manipulan de modo voluntario (cosméticos, solarium). Por tanto la piel normal y patológica tiene una importante dimensión psicosocial. Función metabólica y de reserva La piel puede acumular agua en forma de edema y desecarse ante una gran pérdida de agua (exicosis). Cuando se produce una sobre alimentación se puede acumular un exceso de grasa en la piel (adiposidad), mientras que en la desnutrición se pierde dicho depósito (caquexia). A nivel metabólico destaca la síntesis fotoquímica de la vitamina D (si falta la luz solar se puede producir raquitismo). En los seres humanos el 90% de la vitamina D proviene de la piel y solo el 10% de los alimentos. En primer lugar el deehidrocolesterol en la epidermis absorbe radiaciones con una longitud de onda <320 nm y se convierte en provitamina D. La capa basal y espinosa contienen la mayor provitamina D. En segundo lugar la provitamina térmicamente para formar la vitamina D (colecalciferol) En el riñón una segunda hidroxilación la transforma en biológicamente activo, el calcitriol.

cantidad de se isomeriza en el hígado. el compuesto

Órgano de alta complejidad inmunológica Participa en la vigilancia inmnológica. Dado que sus células: queratinocitos, linfocitos, fibroblastos, melanocitos y células de Langerhans, entre otras, sintetizan numerosas sustancias inmunológicamente activas, intervienen a modo de portero inmunológico en el reconocimiento y la internalización de antígenos, autorregulan el crecimiento y la diferenciación de sus componentes celulares, participan activamente en el tráfico linfocitario, y es uno de los órganos diana, en los intrincados mecanismos de la inflamación. Las sustancias inmunológicamente activas son interleuquinas, factores transformadores de crecimiento, factores estimuladores de colonias, interferones y citolisinas. Para estimar de modo aproximado el porcentaje de superficie que ocupa cada región cutánea se debe recordar la "regla de los nueves" (Figura 4): cabeza, 9%; cada brazo, 9%; parte anterior del tronco, 18%; parte posterior del tronco, 18%; cada pierna con glúteo, 9%; y genitales, I % (aplicable para los adultos ya que en lo niños los valores son diferentes). Los labios, la mucosa oral, las regiones anal y perianal y la región genital son zonas cutáneo mucosas especiales. Para estimar de modo aproximado el porcentaje de superficie que ocupa cada región cutánea se debe recordar la "regla de los nueves" (Figura 4): cabeza, 9%; cada brazo, 9%; parte anterior del tronco, 18%; parte posterior del tronco, 18%; cada pierna con glúteo, 9%; y genitales, I % (aplicable para los adultos ya que en lo niños los valores son diferentes).

MOTOCICLISMO Y SU VESTIMENTA

Armadura Se refiere a un traje para un motociclista. Particularmente, se refiere a un traje para un motociclista que comprende un inserto elastificado. Es conocido que los trajes para motociclistas, particularmente aquellos para competiciones agonísticas, deben tener propiedades de uso excelentes, a efectos de permanecer perfectamente adheridos al cuerpo del motociclista mientras conduzca y deben tener influencias favorables sobre sus propiedades aerodinámicas. Al mismo tiempo, estos trajes deben ser capaces de proteger al motociclista mismo en caso de caída. A efectos de cumplir con estas condiciones, los trajes para motociclistas habitualmente están hechos de un material altamente resistente y no extensible, típicamente de cuero, y modelados sobre el cuerpo del motociclista en la posición que asume cuando él/ella está sentado/sentada en la motocicleta. A efectos de permitir al motociclista cierta libertad de movimiento, y particularmente los movimientos de excursión limitados exigidos mientras conduzca la motocicleta, los trajes antes mencionados también deben tener partes de mayor conformidad, implementadas mediante insertos de material elástico. De manera típica, estas partes se encuentran en la parte inferior de la espalda, los omóplatos y los muslos inmediatamente encima de las rodillas.

Protección para motociclista

Áreas de oportunidad Protección para motociclista

Los trajes arriba mencionados para motociclistas del arte conocido tienen algunas mayores desventajas. Las desventajas principales residen en el hecho de que, cuando el motociclista se encuentra en la posición típica de marcha agonística, es decir, sentado sobre su motocicleta con el torso inclinado y ladeándose hacia delante, en el traje, en la parte abdominal existe una tendencia de que se formen pliegues y/o bultos. Estos últimos son bastante molestosos para el motociclista, obligándole a conducir en una posición bastante incómoda, y empeorando además las propiedades aerodinámicas. Por estos motivos, tales propiedades no óptimas de uso del traje pueden afectar la actuación del motociclista de manera adversa. En un intento de evitar esta desventaja, los fabricantes de trajes para motociclistas tienden a reducir la parte frontal de la faja del traje con respecto a la longitud que corresponde a la talla actual del motociclista. Sin embargo, cuando el motociclista asume una posición más enderezada en comparación a la posición de marcha agonística, este recurso está causando un tirón molesto en la entrepierna, impidiendo los movimientos del motociclista mismo. Este efecto de tirón está particularmente acentuado cuando el motociclista asume una posición normal erecta antes o después de la carrera. Adicionalmente, el recurso antes mencionado también impide obtener una adherencia perfecta del traje al cuerpo, particularmente en la zona abdominal, durante la marcha.

Skin corn El reto es crear una prenda deportiva teniendo una parte de cintura elástica con fibras elásticas extensible en dirección transversal, a saber, paralela con respecto a la cintura de la prenda. El objeto de esta cintura elástica es sostener los músculos de torso del portador durante actividades deportivas. Así mismo un método para hacer un inserto elastificado comprendiendo los pasos de pre-estirar una pieza de material elástico y de fijarla , en esta condición de pre-estirado, sobre una pieza de material no extensible. Con el soporte suficiente en todo el tórax que permita adherirse a la piel del motociclista sin crear bordes en los pliegues, así como ofrecer la capacidad de soportar y dispersar golpes en las áreas vitales del cuerpo humano. El material que se investiga es la fécula de maíz con agua, ya que en una composición medida da como resultado un fluido no newtoniano, amoldándose al cuerpo siendo un liquido pero en situaciones de caídas tiene propiedades de comprimirse para dispersar el golpe.

Protección para motociclista

ACCIDENTES COMUNES EN EL MOTOCICLISMO

Golpe por choque frontal

Los accidentes son comunes en el motociclismo, por eso es pertinente ofrecer una prenda a bajo costo que pueda ser asequible para la sociedad y que pueda formar parte del vestuario habitual. Así mismo las caídas se estudian para conocer las variantes de golpes y las partes del cuerpo que mas se impactan en accidentes, para identificar las zonas del traje que se reforzaran. Tipos de caídas Las caídas son accidentes que se suceden en condiciones inesperadas y que presentan un percance o desigualdad para un individuo. En este caso, el motociclista debe saber que durante la conducción presenta sin fin de posibilidades de sufrir un accidente ante condiciones dispersas.

Los siniestros se clasifican en : • • • • • • •

Por choque frontal con objeto en movimiento Por choque frontal con objeto estático Por golpe lateral o posterior de objeto ajeno Por derrape Por falla mecánica de la moto Por imperfección en la carretera Por descontrol propio del conductor

Golpe frontal en cabeza Compresión en pecho

Áreas de impacto

Frente

Tórax y vientre alto

Golpe por choque frontal

Caída por choque con objeto bajo estático En cualquier caso, las consecuencias pueden ser fatales si la caída representa daños mortales para el conductor. La técnica de caída sebe prevenirse para evitar mayores daños. Algunas de las recomendaciones son: •

• • •

Cuando la caída es inevitable, el mejor consejo es soltar la motocicleta; estar enredado con ella en la caída puede traer como consecuencia quemaduras con partes calientes de la motocicleta o golpes contra ésta. Mantenga el cuerpo lo menos rígido posible, sin tratar de apoyarse con brazos o piernas. No trate de levantarse hasta haberse detenido completamente. Cuando el choque con un obstáculo (piedra, etc.) es inevitable, frene fuertemente hasta instantes antes del choque, luego libere los frenos. Esto descargará el tren delantero haciendo más fácil pasar por sobre el estorbo. Trate de mantener la dirección derecha y levantarse inmediatamente para absorber el golpe en el tren trasero.

La mayor parte de las fallas operacionales de la motocicleta que derivan en una caída se evitan con una buena mantención y chequeando constantemente el estado de suspensiones, neumáticos, etc. Las fallas humanas son culpables de la mayoría de las caídas.

Golpe en nuca

Golpe en espalda alta

Áreas de impacto

Nuca

Espalda alta

Caída por choque con objeto bajo estático

Caída por perdida de control Lesiones Abrasiones en la piel Producto de caídas y roces con el asfalto. A menudo cuando el motorista se cae se golpea con el asfalto y la piel se desgarra. Son heridas escandalosas ya que a menudo hay sangre, pueden ser superficiales o más profundas. Si no hay huesos afectados, este tipo de lesiones después de los cuidados oportunos suelen cicatrizar y sanar sin problemas. Fracturas en piernas Por la postura al conducir, las piernas son claves en la conducción de la moto. La parte inferior del cuerpo queda casi totalmente expuesta y desprotegida. En caso de golpes o colisiones las fracturas de fémur son bastante comunes. Estas lesiones son dolorosas y llevan un período de recuperación dependiendo de la gravedad, desde unos meses hasta más tiempo si la lesión ha sido grave. Traumatismos en el pecho Es una de las tres principales causas de muerte en los accidentes de moto. Al estar el motorista menos protegido que en un coche, los golpes se los lleva el cuerpo, incluso un accidente menor puede llegar a ser mortal. En los golpes en el pecho se pueden dar rotura de la arteria aorta, acumulación de líquido, fracturas del corazón, en las costillas. El accidentado puede sufrir hemorragias internas.

Golpe en espalda Abrasiones en espalda

Ă reas de impacto

Abrasiones

CaĂda por perdida de control

Caída por derrape

Fractura en pies y tobillo

Traumatismo cerebral Golpes en la cabeza son unas de las lesiones que ha ocasionado más muertes. Sin el casco un golpe en la cabeza a escasa velocidad puede matarte, no digamos si vas rápido. El casco es vital para tener alguna opción de sobrevivir si tienes una caída y vas en moto. A veces aún con el casco el golpe ha sido tan fuerte que la persona puede sufrir una hemorragia y edema en el cerebro. A raíz de esto puede verse afectados sus habilidades motoras, su habla o razonamiento. Otras veces el golpe no ha lesionado zonas importantes y la persona se puede recuperar sin problemas. Lesiones en la médula espinal Y como consecuencia de ellas quedarse paralítico, o tetrapléjico. Este tipo de lesiones desgraciadamente comunes los accidentes de moto. Aproximadamente un 10% de las víctimas de un accidente de moto sufre este tipo de lesión. Son lesiones graves ya que afectan a la movilidad de la parte superior, o inferior del cuerpo. La persona afectada necesitará cirugía. Muchas veces sillas de ruedas y la ayuda constante de otras personas de su familia o personal que le cuide.

Abrasiones pelvis y espalda baja Impacto en espalda baja

Ă reas de impacto

Abrasiones en espalda baja Espalda baja

CaĂda por derrape

Caída por derrape

Abrasiones en muslo y cadera Lesiones en el cuello y la espalda Sin la protección que se tiene en un coche, los motoristas tienen un riesgo mayor de lesiones en la espalda y el cuello. Las lesiones pueden ser de distinta gravedad Al igual que con las lesiones en la médula espinal la persona que se golpea en el cuello o la espalda puede tener desde lesiones graves que la lleven a la parálisis. Afortunadamente a veces estas lesiones no revisten tanta gravedad pero requieren una rehabilitación durante meses. Fractura en la pelvis Este tipo de fracturas son comunes cuando el motorista sufre un accidente por alcance con otro vehículo, debido a que la proximidad de la pelvis con varios órganos internos y la médula espinal estas lesiones pueden ser graves. Las fracturas en los brazos

Después de las piernas los brazos son las zonas del cuerpo más expuestas. Estas fracturas son típicas en accidentes de motos, malas caídas donde la persona apoya el peso del cuerpo en el brazo, o accidentes donde la persona choca o es lanzada y se golpea en los brazos. Al igual que las fracturas de piernas, la recuperación depende de la gravedad de la fractura.

Impacto en espalda media

Áreas de impacto

Abrasión en cadera

Abrasión en muslo

Caída por derrape

57% Cabeza 3% Cuello y hombros 21 % Pecho y tórax 1 % Antebrazos 10.2 % Espalda y columna 2 % Cadera 1 % Glúteos 1 % Espinilleras

4 % Pies Porcentaje de ubicación por caídas

Gluteos 1% Cadera 2% Ubicación de lesiones Las lesiones en el cuerpo humano se dan en distintas áreas dependiendo de múltiples condiciones, sin embargo se tienen identificados las áreas que sufren con mayor frecuencia golpes.

Las áreas del cuerpo humano que tienen un nivel de cuidado mayor son las que se deben estudiar para proteger de manera singular. Las áreas del cuerpo que sufren mayor cantidad de golpes tras un accidente son la cabeza y rostro, y es precisamente donde se encuentran uno de los órganos vitales para la vida. El pecho y tórax, son las zonas que en segundo termino sufren golpes tras un percance, en la zona del tórax se encuentran las partes vitales como el corazón, pulmones e hígado. En la espalda se encuentra la columna vertebral que tras sufrir golpes graves puede provocar lesiones permanentes en la coordinación y movilidad del cuerpo.

Espinillas 1%

Pies 4% Cabeza

Espalda y columna 10%

Cuello y hombros Pecho y torax Antebrazos

Antebrazos 1%

Espalda y columna Cadera

Pecho y torax 21%

Cuello y hombros 3%

Gluteos Espinillas Cabeza 57%

Pies

0.4%

0.4% 1.8%

1.7%

1.8%

1.6% 8.2%

10.1%

6.5%

6.1%

5.5%

0.2%

5.7%

2.1%

19.4%

4.4% 0.6%

15.2%

6.4%

1.9%

Porcentaje de golpes en los casco

El conocer la ubicación y tipo de lesiones por accidentes nos da un parámetro para conocer a lo que se enfrenta un motociclista. La fuerza a la cual es ejercido su cuerpo al confrontarse depende de la velocidad a la que este es golpeado, sin embargo existen estudios que afirman que una caída a 50 km/h es equivalente a caer de un edificio de dos pisos, y esta equivalencia se incrementa un piso con cada 30 km/h que se valla sumando. Es aquí la importancia de un equipo de seguridad que ofrezca máxima protección al cuerpo humano. Dicha protección, deberá tener todos los estándares de seguridad para ofrecer al conductor un pleno viaje, cómodo y sin convertirse en un objeto rígido que al contrario de garantizar seguridad, reste movilidad por su dureza e inflexibilidad. Esta es una ventaja de los líquidos, que se amoldan al cuerpo humano para permitir que tomen formas variadas sin restar movilidad y flexibilidad.

PUNTOS VITALES DEL CUERPO HUMANO

Ubicación de cabeza

Cabeza La cabeza es donde se ubica el cerebro que es el órgano que alcanza mayor volumen en el encéfalo; ocupa la cavidad craneana en casi su totalidad. Su forma es ovoide con dos extremidades o polos: la anterior o frontal, más delgada, y la posterior u occipital, más gruesa. Se presenta dividido incompletamente en dos mitades por una cisura o hendidura profunda; cada una de las mitades se denomina hemisferio cerebral (derecho e izquierdo). La cisura se interrumpe en la parte inferior por formaciones nerviosas ínter hemisférico, entre las que se destaca el cuerpo calloso.

Ubicación de pulmones Pulmones Son dos órganos situados en la cavidad torácica que descansan sobre el diafragma y están separados entre si, en l a línea media, por un espacio llamado mediastino. En el interior de este espacio se alojan diferentes órganos como el corazón la tráquea, el esófago. Los pulmones son ligeros, elásticos y de consistencia blanda. En los pulmones, la sangre recibe oxigeno desde el aire y a su vez la sangre se desprende del dióxido de carbono el cual pasa aire. Este intercambio, se produce mediante la difusión del oxigeno y el dióxido de carbono entre la sangre y los alveolos que forman los pulmones. Además la función principal de los pulmones es realizar el intercambio gaseoso con la sangre, por ello los alveolos están en estrecho contacto con capilares.

Ubicación de riñones Riñones Los riñones son un par de órganos con forma de judía. En su parte interna presentan una hendidura: el hilio, que es por donde pasan las estructuras que entran o salen del riñón. Están situados en la parte posterior del abdomen. Hay dos, uno a cada lado de la columna vertebral. El riñón derecho descansa detrás del hígado y el izquierdo debajo del diafragma y adyacente al bazo, separados de estos órganos por el peritoneo parietal posterior. Los riñones filtran la sangre del aparato circulatorio y elimina los desechos (diversos residuos metabólicos del organismo, como son la aurea, el acido úrico, la creatinina, el potasio y el fosforo) mediante la orina, a través de un complejo sistema que incluye mecanismos de filtración, reabsorción y excreción.

Ubicación de hígado Hígado El hígado es la glándula más voluminosa del cuerpo (pesa una media de 1500 gramos). De forma ovoide, está situado en la parte derecha del abdomen, debajo del diafragma. Bordea la línea media y avanza por delante del estómago. La cara postero-inferior del hígado está dividida por surcos profundos. Están unidos entre sí por el surco transversal, que denominamos el hilio del hígado. Es en este lugar donde se establecen todas las conexiones del hígado con el resto del organismo: los vasos sanguíneos venosos y arteriales, los nervios, los vasos linfáticos, los canalículos biliares. La presencia de estos surcos permite distinguir cuatro lóbulos en el hígado: derecho, izquierdo, cuadrado y el lóbulo de Spiegel.

LÍQUIDOS NO NEWTONIANOS

Definición Un fluido newtoniano es una sustancia homogénea que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión, independiente de la magnitud de esta. En otras palabras, es una sustancia que debido a su poca cohesión intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene. Los líquidos son fluidos. Un fluido no newtoniano es aquel cuya viscosidad (resistencia a fluir) varia con el gradiente de tensión que se le aplica, es decir, se deforma en la dirección de la fuerza aplicada. Como resultado tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano. Este tipo de fluidos se comportan fluido newtoniano cuando la tensión o fuerza aplicada es pequeña. Sin embargo sobre ellos se le aplica una tensión intensa en un corto espacio de tiempo, el material se estresa, aumentando su viscosidad proporcionalmente a dicha solicitud. Algunos fluidos no newtonianos son barros como la arcilla, algunas variedades de miel, algunos metales (en su estado fundido), algunos platicos como la plastilina, el cemento o yeso con agua, entre otros.

Características Estrictamente hablando la definición de un fluido es valida solo para materiales que tienen un esfuerzo de deformación cero. Por lo común, los fluidos no newtonianos se clasifican con respecto a su comportamiento en el tiempo, es decir, pueden ser dependientes del tiempo o independientes del mismo. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reologicas, propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de tensiones bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante oscilatorio. El hecho de que cada punto de un fluido en movimiento exista un esfuerzo cortante y un gradiente de velocidad, sugiere que estas magnitudes pueden relacionarse. La reologia es la rama de la ciencia que estudia esta dependencia.

Resistencia Un fluido newtoniano es una sustancia homogénea que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión, independiente de la magnitud de esta. En otras palabras, es una sustancia que debido a su poca cohesión intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente que lo contiene. Los líquidos son fluidos. Un fluido no newtoniano es aquel cuya viscosidad (resistencia a fluir) varia con el gradiente de tensión que se le aplica, es decir, se deforma en la dirección de la fuerza aplicada. Como resultado tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano. Este tipo de fluidos se comportan fluido newtoniano cuando la tensión o fuerza aplicada es pequeña. Sin embargo sobre ellos se le aplica una tensión intensa en un corto espacio de tiempo, el material se estresa, aumentando su viscosidad proporcionalmente a dicha solicitud. Algunos fluidos no newtonianos son barros como la arcilla, algunas variedades de miel, algunos metales (en su estado fundido), algunos platicos como la plastilina, el cemento o yeso con agua, entre otros.

Bolsas de fécula de maíz con vinagre

Pruebas Se puso a prueba la capacidad de protección contra choque a velocidad a líquidos no newtonianos, las pruebas se realizaron en 4 muestras de contenedores de 15 x 15 cm fabricados con plástico y selladas al vacio. Las bolsas contenían 30 ml, 60 ml, 110 ml y 190 ml. Las pruebas se realizaron bajo las mismas condiciones. Se coloco un metro para definir la altura desde donde se dejo caer un objeto de 400 mg sobre las bolsas. El objetivo de las pruebas es obtener datos para conocer la fuerza que soporta el material dependiendo de su grosor. La fuerza con la que es golpeado un motociclista al chocar contra un objeto estatico a una velocidad de 60 km/h, bajo condiciones estándar, llega a ser de 0.4 kg/cm2.

Secuencia de caĂda (Bolsa 30 ml)

Bolsa con 30 ml

La bolsa con menor cantidad de material tuvo resultados de resistencia contra el impacto casi nulos, al poder permanecer estable tras el impacto. Grosor de bolsa: 1 cm Rebote tras impacto: 3 cm Resistencia de impacto: nulo

Secuencia de caĂda (Bolsa 60 ml)

Bolsa con 60 ml

El impacto fue regular, debido a la estabilidad despuĂŠs del choque del objeto se pudo percibir el comportamiento bajo dos condiciones distintas de empuje. Grosor de bolsa: 1.5 cm Rebote tras impacto: 0 cm Resistencia de impacto: regular

Secuencia de ca铆da (Bolsa 110 ml)

Bolsa con 110 ml

La resistencia fue buena ya que la bolsa soporto bien el golpe y disperso la fuerza, se observo que no tuvo rebote por lo que se considera bueno ya que el objeto absorbi贸 la totalidad del impacto. Grosor de bolsa: 2.3 cm Rebote tras impacto: 0 cm Resistencia de impacto: buena

Secuencia de caĂda (Bolsa 190 ml)

Bolsa con 190 ml

A pesar de contener la mayor cantidad de liquido no tuvo un comportamiento excelente ya que el objeto reboto. Grosor de bolsa: 3.2 cm Rebote tras impacto: 0.5 cm Resistencia de impacto: buena

PROTOTIPO

Modelo femenino

Modelo

Modelo femenino La maqueta se realizara en un modelo a escala real que proporcionara las medidas sobre las cuales se comenzara a trabajar. Dicho modelo pertenecerรก a una figura femenina de proporciones estรกndar y servirรก para simplificar el modelo y crearlo con medidas que puedan servir como base para futuras multiplicaciones.

Modelo masculino

Después de realizar los primeros ensayos sobre el modelo femenino se decidió cambiar de modelo, ya que el femenino presentaba complicaciones al adaptar la capa interior de protección, y dado que el desarrollo tecnológica esta ampliado para una gran variedad de soluciones, no es relevante la forma final del modelo. Este modelo masculino es de medidas estándar, adulto y complexión delgada. El propósito general del modelo es solamente ofrecer una base para generar las curvas que darán la forma final a la piel.

Área de estudio

Concepto El diseño surge de colocar las capas de las áreas del cuerpo humano que mas sufren daños en accidentes y la ubicación de órganos vitales para el cuerpo humano. Al empalmar todas las capas se pueden visualizar las áreas en las cuales abra que intensificar la cantidad de liquido protector y las áreas que por diseño llevaran menor cantidad de liquido. El área de estudio esta enfocada al tórax únicamente, por lo que las propuestas solo presentan estas áreas.

Primer prototipo Bosquejo del primer prototipo

El primer acercamiento revela una prenda con un panel estirado elástico entre el hombro y la cintura para permitir a la prenda tener libertad de movimiento así como sentar a portadores de diferentes tallas. El problema técnico base de la presente invención es proveer un traje elastificado para un motociclista permitiendo superar las desventajas mencionadas con respecto al estado de la técnica. Además de cumplir con la protección de áreas vitales para el cuerpo humano, y fortaleciendo las zonas blandas que presentan mas vulnerabilidad durante algún incidente. La materialidad de la armadura será de prendas elásticas que compriman al cuerpo, y que además ofrezcan comodidad en posiciones distintas a las de conducción de una motocicleta. Y se colocara un fluido no newtoniano que proteja las zonas mas vulnerables sin ser rígido, que ofrezca la sensación de holgura y suavidad para que pueda amoldarse al conductor, pero que en los momentos de choque pueda recibir y minimizar la fuerza para proteger el cuerpo. Las zonas con tiras de material reflejante se colocaran de modo tal que pueda ser visibles desde cualquier ángulo.

Skin Corn proporciona unas ventajas considerables. La ventaja principal es que el inserto elastificado antes mencionado mejora la adherencia del traje al cuerpo del motociclista durante la marcha, aumentando sus propiedades aerodinámicas. Adicionalmente dicho inserto elastificado permite al motociclista cambiar confortablemente desde la posición inclinada de la marcha a una posición erecta, sin tener que experimentar unos tirones molestos en otras partes del traje. En la realización presente, el inserto tiene una forma sustancialmente cuadrangular. Este extremo permite al traje adaptarse a la forma del abdomen del motociclista y adherirse a la misma de manera óptima cuando el motociclista asume la posición de marcha antes mencionada, inclinado sobre la motocicleta y con el torso ladeándose hacia delante. A efectos de mejorar las propiedades de uso del traje , el inserto de la realización presente tiene una forma sustancialmente de diamante. A efectos de garantizar una deformación elástica óptima en relación con las varias posiciones asumidas por el motociclista, se dispone un inserto con dos vértices, un vértice superior y un vértice inferior respectivamente, sustancialmente alineados a lo largo del eje longitudinal del traje.

Bosquejo del primer prototipo

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Adicionalmente, con el objetivo de mejorar las propiedades de uso del traje sobre el cuerpo del motociclista en las varias posiciones que asume, el inserto 10 elastificado, de manera preferente, tiene una deformabilidad elástica anisotrópica, es decir que sea diferente en direcciones diferentes, a saber un módulo elástico diferente en dichas direcciones diferentes.

En particular, la deformabilidad elástica del inserto elastificado es ventajosamente mayor en una dirección sustancialmente paralela con respecto a los ejes longitudinales del traje. Las partes restantes del traje están hechas de neopreno y pueden tener acolchados protectores y/o insertos del fluido no newtoniano colocados en la parte inferior de la espalda, los omóplatos o los muslos, de acuerdo con lo que ya fue descrito en relación con el estado de la técnica y áreas vitales a proteger. Tal como se muestra, el inserto obtenido de esta manera puede ser cosido sobre la parte restante del traje , en la disposición ya descrita anteriormente. De manera ventajosa, esta parte restante del traje ya habrá sido realizada completamente y montada de acuerdo con técnicas convencionales. Esta solución podría mejorar aun más las propiedades de uso del traje y los varios movimientos permitidos al motociclista.

Proceso de fabricación

Ensamble de piezas

Protecci贸n plastificada

Primer ensamble sobre modelo femenino

Uniones temporales

Protección a vertebras dorsales

Protección a corazón

Protección de riñones e hígado Protección a vertebras lumbares

Segundo ensamble sobre modelo femenino

Tórax Espalda superior

Espalda inferior Abdomen

Piel adosada (chaleco)

Protecci贸n adicional liquido no newtoniano

Protecci贸n plastificada

1er prototipo sobre modelo femenino

Segundo prototipo El segundo prototipo esta colocado sobre el modelo masculino, y consta, al igual que el anterior, de una protección adosada al cuerpo, en su caso es un platico flexible y permeable que permita la transpiración pero que a su vez ofrezco una resistencia al impacto. Además esta piel recibirá las piezas de rellenas de liquido que serán las que soportaran los golpes. Para este prototipo se uso espuma plástica para simular las piezas de liquido, para sacar los patrones de diseño, además de realizar las primeras pruebas de corte y pegado.

Las áreas a proteger fueron ubicadas de mejor manera y el diseño se estilizo para crear forma de armadura.

Bosquejo sobre el modelo masculino

Protección a espalda

Protección tórax

Protección riñones e hígado

Segundo prototipo

Eje central

Trazos de t贸rax

Trazos abdominales

P10

P12

P11

Despiece D1,D2. Protección corazón y tórax D3,D4. Protección a hígado y riñones D5,D6. Protección a vientre bajo

P1,P2. Protección a columna cervical P3,P4,P5.P6,P7,P8. Protección a columna dorsal P9,P10,P11,P12. Protección a columna lumbar

Despiece m贸dulos protectores posteriores

Despiece m贸dulos protectores frontales

Espacio para m贸dulos protectores

Secci贸n para uni贸n

Posterior derecha Despiece de chaleco

Posterior izquierda

Frontal derecha

Frontal izquierda

Posterior derecha

Posterior izquierda

Ensamble y Fabricación Para la elaboración de Skin Corn, se comenzó con el trazado digital del chaleco o piel protectora y de los módulos contenedores del liquido protector, una vez que se tuvieron los trazados se utilizaron como guías para la fabricación sobre los materiales definitivos. Para la piel protectora se eligió un caucho de 3 mm, el cual por el lado interior ofrece una textura suave y acolchonada, y por el lado exterior esta recubierta por un acabado en imitación de cuero, el cual favorece el deslizamiento y disminuye la fricción en caídas sobre el pavimento.

Frontal derecha

Frontal izquierda

Secci贸n posterior

Secci贸n frontal

Piel unida

Prototipo final Desarrollo Se trazo digitalmente cada pieza y se sacaron moldes para la fabricaci贸n. Cada pieza fue cortada sobre medida y trazada con marcador color blanco para identificar las partes de protecci贸n adicional. Se coloco un cierre y se realizaron todas las costuras para evitar desprendimientos de piezas. Las protecciones adicionales fueron fabricadas con pl谩stico transparente y selladas con calor para evitar fugas de material. El liquido con el que se relleno cada protecci贸n contiene maicena revuelta con liquido anticongelante para evitar evaporaciones y tener la consistencia necesaria.

M贸dulos protectores

Cuero sint茅tico

MODELADO DIGITAL

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