美式足球冲击（即时监测美式足球员受到的冲击力）

运动员在场上奋战，免不了身体冲撞，如果在受伤当下直接蒐集撞击力道的数据，是否能让医疗人员有更多资讯给予协助呢?

美式足球以激烈的身体冲撞著称，比赛中头部受到的撞击常常造成运动员的脑部伤害。2015年威尔史密斯主演的电影《震荡效应》便是探讨美式足球员罹患慢性创伤性脑病（CTE）的议题。近来更有许多研究指出美式足球员会在退休后呈现一定程度的脑伤症状，让受到各界压力的美国职业美式足球联盟NFL也不得不面对这项议题。现行的比赛规则中，当球场上的球员一受到头部撞击，便要强制离场进行脑震荡测试，就算球员认为自己没事也要强制离场，只有在场边医疗人员准许后才能回到场上。但即便如此，球界还是缺乏足够关于脑部撞击的数据进行分析，最近美国杨百翰大学（Brigham Young University）研发出一种可以放入头盔的传感器(（Sensor），测量球员在场上及训练时头部受到撞击的力道。

现有的科技并非完全无法得知头部受到撞击的力道。Riddell HITS(Head Impact Telemetry System，头部碰撞摇赶勘测系统)利用头盔内的6个加速规(accelerometer)测量并计算头部运动时的数据，这项科技也被应用在拳击、冰球、马术、滑雪甚至军事用途，但要价不斐，在一个头盔内放入装置及其他控制系统的成本高达1200美金，而且适用的头盔型号也不多。不仅如此，利用加速规产生的数据产生的误差很大，对于数据判读及分析非常不利。

为了找寻成本更低的方式，美国杨百翰大学的研究人员Jake Merrell研发出一种含有奈米粒子复合材料的软垫，取代头盔内原有的软垫，且具备传感功能，测量头盔受到撞击时产生的电讯号，这些电讯号可以提供冲击能量、速度及加速度等数据。这项研究发表于 Annals of Biomedical Engineering 期刊。

他们研发出的软垫内含有镍(Ni)奈米粒子，当泡棉因为头盔撞击受到压缩时，镍粒子会跟软垫摩擦起电，产生电荷，收集这些电荷便可以进行分析。通常来说，受到较大的冲击力时会测量到较大的电压脉波，而电压脉波的大小约略和撞击能量成正比，其检测准确度高达90%。

有了这样的侦测器除了保护运动员以外，也能收集比赛或训练资料进行分析并拟定比赛策略，让训练更科学化。

这样的装置不仅能放在头盔中，也能应用于其他运动。论文作者Merrell及 Xenith已经跟一间生产跆拳道护具的公司合作，使用他们研发的软垫。