Les Labs 3dium

plus rapide grâce à la science

pour expliquer ce qui distingue les combinaisons deboer, nous aimerions revenir aux fondamentaux : les technologies DCR, qui indiquent en résumé que réduire la traînée est en réalité le moyen le plus rapide d’améliorer votre vitesse dans l’eau.

l’eau est environ 800 fois plus dense que l’air, ce qui signifie qu’une petite modification de votre technique de nage peut apporter des gains considérables en matière de vitesse et d’efficacité.

la traînée dans l’eau est appelée traînée hydrodynamique : Cx(ρv2/2)S



Cx est le coefficient adimensionnel de traînée hydrodynamique (position et forme du corps)
ρ est la densité du milieu
v est la vitesse
S est la surface caractéristique du corps considéré

 

dans la formule ci-dessus, vous remarquerez que la vitesse est élevée au carré.

cela signifie que lorsque vous augmentez votre vitesse (la rapidité à laquelle vous nagez), vous augmentez votre traînée de manière exponentielle (si vous nagez deux fois plus vite, vous créez quatre fois plus de traînée).

un nageur dispose de nombreuses techniques pour nager plus vite, mais réduire la traînée est en réalité le moyen le plus rapide d’améliorer sa vitesse dans l’eau.

retard de transition grâce aux réseaux d’écailles deboer  

la manière la plus simple de comprendre la dynamique des fluides est d’examiner l’exemple bien connu de la balle de golf. les lois de la physique nous montrent que, pour minimiser la traînée, une bonne stratégie consiste à retarder la séparation entre la couche limite laminaire et la surface d’un corps en mouvement. la création d’une couche limite turbulente grâce à une surface structurée permet à l’écoulement laminaire de s’étendre autour du corps, créant ainsi un sillage beaucoup plus petit (traînée).

le même principe s’applique à l’hydrodynamique : une surface soigneusement texturée retardera la séparation de l’écoulement. cet élément texturé simple réduit la dépression partielle à l’arrière du nageur, diminuant ainsi la traînée de pression.

 

la recherche

retard de transition grâce à des réseaux biomimétiques d’écailles de poisson (extrait)
Muthukumar Muthuramalingam, Dominik K. Puckert, Ulrich Rist & Christoph Bruecker

"les animaux aquatiques ont développé des stratégies efficaces pour réduire la traînée de leur corps au fil du temps. dans cette étude, l’influence des écailles de poisson sur la transition du régime laminaire au régime turbulent dans la couche limite est analysée. des réseaux biomimétiques d’écailles de poisson, disposées selon des configurations superposées typiques, sont placés sur une plaque plane dans un canal d’eau laminaire à faible turbulence. la transition vers la turbulence est déclenchée par une excitation contrôlée d’une onde de Tollmien–Schlichting (TS). il a été constaté que l’onde TS peut être atténuée par les écailles présentes sur la plaque, qui génèrent des stries orientées dans le sens de l’écoulement. par conséquent, la position de transition a été considérablement retardée dans la direction aval, de 55 % par rapport au cas de référence non contrôlé. cela correspond à une réduction théorique de la traînée d’environ 27 %. nous émettons donc l’hypothèse que les écailles de poisson peuvent stabiliser la couche limite laminaire et empêcher sa transition précoce, réduisant ainsi la traînée de frottement. cette technique pourrait être utilisée pour des surfaces bio-inspirées comme moyen de contrôler l’écoulement laminaire."

il existe de nombreux travaux de recherche sur l’hydrodynamique, mais nous sommes parmi les rares à appliquer ces relations de cause à effet au développement de tissus de performance.

le défi

la surface d’un objet interagit toujours avec le fluide ou le gaz qu’il traverse. la logique semble indiquer qu’une surface lisse peut se déplacer plus facilement, car elle offre moins de résistance. les surfaces rugueuses augmentent souvent la résistance, ce qui entraîne davantage de traînée. les chercheurs ont d’abord développé une simulation pour comprendre comment l’eau s’écoule sur un réseau d’écailles, considéré comme une surface « rugueuse » qui devrait techniquement augmenter la traînée. cependant, ils ont découvert que les écailles sont en réalité constituées de rangées de protubérances superposées en forme de coquillages. ces protubérances créent des « crêtes » et des « creux » qui permettent à l’eau de s’écouler sans devenir turbulente, ce qui contribue à réduire la traînée. le réseau d’écailles retarde également la transition vers un écoulement plus turbulent.

 

deboer, en collaboration avec ses principaux tisseurs textiles italiens, a créé un réseau d’écailles biomimétique afin d’étudier ces résultats et l’a intégré à une surface textile. les écailles s’inspirent de celles présentes sur de nombreux poissons, mais ont été simplifiées en une structure hexagonale (écailles de requin). nous savons que, comparées aux surfaces lisses, les écailles peuvent réduire la traînée de manière notable, aidant le nageur à économiser de l’énergie tout en nageant plus vite. c’est ce motif strié qui empêche les écailles de se comporter comme une surface rugueuse classique, car il maintient un écoulement uniforme sur le corps du nageur. les physiciens parlent d’un écoulement « laminaire », ce qui signifie que le fluide s’écoule en flux parallèles, ou en lamelles, plutôt que de tourbillonner et d’interférer. c’est le volume critique d’eau, épais de quelques millimètres, directement au contact de la peau du nageur, qui crée la traînée, dans une zone appelée « couche limite ».

le résultat net

l’intégration d’une texture 3D en réseau d’écailles dans la conception des matériaux contribue à réduire la traînée, entraînant une diminution de la consommation d’énergie lors des longues nages. les résultats de nos tests continus, réalisés régulièrement dans le canal d’essai le plus avancé, valident le gain net de réduction de la traînée grâce au réseau d’écailles 3dium™, et nous réévaluons constamment toute nouvelle technologie afin de vous offrir un avantage sur tous les tissus de performance existants.

le 3dium

et c’est pour cela que nous le faisons.

le 3dium™ de deboer est le fruit de notre passion pour la création d’équipements ultra-performants et de nos tests rigoureux et incessants. le 3dium™ est approuvé par World Aquatics, anciennement connue sous le nom de FINA (Fédération internationale de natation). World Aquatics est la fédération internationale reconnue par le Comité international olympique (CIO) pour l’administration des compétitions internationales de sports aquatiques.