Tại sao son đeo mặt nạ

Son Heung-min phải đeo mặt nạ trong khi thi đấu tại World Cup 2022 như một biện pháp bảo vệ sau khi bị chấn thương. Chiếc mặt nạ cầu thủ này sử dụng được thiết kế để bảo vệ xương mặt khỏi va đập, giảm nguy cơ bị chấn thương nặng thêm.

Tiền đạo của tuyển Hàn Quốc không phải là cầu thủ đầu tiên sử dụng thiết bị này để tăng cường bảo vệ, tiếp tục thi đấu trong giai đoạn hồi phục chấn thương. Những chiếc mặt nạ thể thao được các vận động viên ưa chuộng là một ứng dụng nổi bật của công nghệ in 3D trong y học.

Giải pháp trên chiếc mặt nạ

Với các vận động viên thể thao, chấn thương là điều khó để tránh khỏi, nhất là trong những bộ môn có tính đối kháng cao như quyền anh, bóng rổ, bóng bầu dục, bóng đá… Một vài chấn thương có thể xảy ra trên vùng mặt. Các loại mặt nạ bảo hộ là giải pháp hỗ trợ với các thương tổn như gãy vách ngăn mũi, xương gò má.

Có những loại mặt nạ thể thao được sản xuất đại trà với các kích thước theo tiêu chuẩn như quần áo, giày dép. Tuy nhiên, các vận động viên chuyên nghiệp thường tìm đến giải pháp chế tạo cá nhân hóa.

Thiết bị chuyên dụng được dùng để quét 3D khuôn mặt người. Ảnh: Creamed.

Ví dụ như vào năm 2017, công ty YoungNext đã chế tạo mặt nạ dành riêng cho Sergio Ramos khi trung vệ này bị chấn thương vùng mặt. Ở bước đầu tiên, họ dùng một loại máy quét để ghi lại hình ảnh 3D của khuôn mặt. Giải pháp này tối ưu và tốn ít thời gian hơn phương pháp tạo tượng thạch cao và khò nhiệt truyền thống.

Ngày nay, có nhiều loại máy quét hiện đại hơn, hỗ trợ nhận diện mặt người, tách tóc để đưa ra bản vẽ 3D khuôn mặt chính xác với nhân vật.

Ở bước tiếp theo, nhân viên thiết kế sẽ sử dụng phần mềm vẽ CAD [Computer-aided design] để tạo hình phần mặt nạ. Người thực hiện cần nắm rõ vùng bị chấn thương và cách thêm khung bảo vệ.

“Một số thay đổi trong thiết kế phải có như các lỗ để đeo dây, khu vực chèn vật liệu tiếp xúc mặt, phần bị thương và khu hấp thụ ứng suất, tác động. Ngoài ra, khoét tầm nhìn rộng rãi là rất quan trọng với người chơi thể thao, để tầm nhìn không bị ảnh hưởng”, Creamed cho biết.

Mặt nạ được thiết kế để vừa khít khuôn mặt người đeo. Ảnh: Creamed.

Sau khi hoàn tất thiết kế, chúng được chuyển sang bộ phận in 3D. Những phương pháp sản xuất truyền thống sử dụng nhựa cứng, vật liệu như polycarbonat để in ra chiếc mặt nạ bảo vệ. Trong khi đó, những cầu thủ đẳng cấp cao như Son Heung-min đeo mặt nạ được làm từ sợi carbon, cứng và nhẹ hơn. Ngoài ra, bên trong sản phẩm có các lớp lót EVA để tăng độ thoải mái khi đeo.

Không có khung giá bán chính xác cho toàn bộ quá trình chế tạo này. Như trường hợp của Ramos, YoungNext tính giá trung vệ của PSG 300 euro cho chiếc mặt nạ làm từ carbon.

Ngành công nghiệp tỷ USD

Trong báo cáo của Precedence Research, thị trường in 3D phục vụ y tế ước tính đạt giá trị 1,45 tỷ USD trong năm 2021. Quy mô thị trường dự kiến đạt 6,21 tỷ USD vào 2030 với tốc độ tăng trưởng 17% mỗi năm.

Phần van tim được in từ công nghệ in 3D sinh học. Ảnh: 3dprintingindustry.

Trong đó, việc in 3D ra những chiếc mặt nạ thể thao, hỗ trợ hồi phục của các vận động viên là một ứng dụng nhỏ của công nghệ này. Ở lĩnh vực y tế, in 3D được áp dụng trong việc thay khớp, ghép xương nhân tạo với các loại vật liệu thay thế đặc biệt.

Việc chế tạo các loại chân tay giả, có kích thước trùng khớp, cá nhân hóa cho thương tổn của từng bệnh nhân cũng là một ứng dụng của công nghệ này. Các loại chi giả từ nhựa composite hay sợi carbon có nhiều lợi thế so với vật liệu truyền thống.

Bước tiến tiếp theo của giải pháp này là in ra các bộ phận, nội tạng người, kết hợp cùng công nghệ tế bào gốc.

Son Heung-min đeo mặt nạ là bởi anh dính chấn thương ở trận đấu giữa Tottenham Spurs và Marseille trong khuôn khổ UEFA Champions League hồi đầu tháng 11. Anh bị thương ở hốc mắt và ngay lập tức được chỉ định phẫu thuật.

Sau phẫu thuật mặc dùng chấn thương phục hồi khá nhanh nhưng Son vẫn tiếp tục phải đeo mặt nạ trong các trận đấu để bảo vệ vùng bị thương trên mặt.

Chiếc mặt nạ của Son Heung-min có gì đặc biệt?

Mặc dù được phép đeo mặt nạ vì lý do chấn thương nhưng mặt nạ của Son Heung-min vẫn phải tuân thủ các nguyên tắc từ ban tổ chức World Cup. Theo đó, FIFA không cho phép khắc chữ lên và mặt nạ buộc phải có màu đen hoặc trùng màu đồng phục của đội.

Mặt nạ của Son không phải làm từ vật liệu bình thường mà nó được làm bằng vật liệu carbon, nhẹ nhưng vẫn đảm bảo độ cứng cần thiết để bảo vệ khuôn mặt. Tuy nhiên thời tiết nắng nóng ở Qatar khiến tiền đạo này gặp chút khó khăn trong việc đeo mặt nạ. Cũng theo nhiều nguồn thông tin, Son Heung-min có nhiều chiếc mặt nạ khác nhau để thay phiên sử dụng trong các buổi tập và trận đấu chính thức.