The Labs X-Skin
progettato dalla scienza
per spiegare cosa rende diversi i neoprene deboer, vorremmo tornare alle basi: le tecnologie DCR, che in breve affermano che ridurre la resistenza è effettivamente il modo più rapido per migliorare la velocità in acqua.
l’acqua è circa 800 volte più densa dell’aria, il che significa che una piccola modifica nella tecnica della bracciata può portare grandi vantaggi in termini di velocità ed efficienza.
la resistenza in acqua è chiamata resistenza idrodinamica:
nella formula precedente, vedrai che la velocità è elevata al quadrato.
ciò significa che aumentando la velocità (quanto velocemente nuoti), aumenti esponenzialmente la resistenza (se nuoti a una velocità doppia, crei una resistenza quattro volte maggiore).
sebbene un nuotatore abbia accesso a molte tecniche per nuotare più velocemente, ridurre la resistenza è effettivamente il modo più rapido per migliorare la velocità in acqua.
ritardo della transizione con gli array di scaglie x-skin™ di deboer
il modo più semplice per comprendere la dinamica dei flussi è osservare il noto esempio della pallina da golf. le leggi della fisica mostrano che, per minimizzare la resistenza, una buona strategia consiste nel ritardare la separazione tra lo strato limite laminare e la superficie di un corpo in movimento. la creazione di uno strato limite turbolento con una superficie strutturata aiuta il flusso laminare a estendersi intorno al corpo, creando quindi una scia molto più piccola (resistenza).
lo stesso principio si applica all’idrodinamica: una superficie con una texture studiata ritarda la separazione del flusso. la semplice struttura testurizzata riduce il vuoto parziale nella parte posteriore del nuotatore, diminuendo la resistenza di pressione.
la ricerca
ritardo della transizione mediante array biomimetici di scaglie di pesce (estratto)
Muthukumar Muthuramalingam, Dominik K. Puckert, Ulrich Rist & Christoph Bruecker
"gli animali acquatici hanno sviluppato strategie efficaci per ridurre la resistenza del corpo nel corso di un lungo periodo di tempo. in questo lavoro viene analizzata l’influenza delle scaglie dei pesci sulla transizione da laminare a turbolenta nello strato limite. array biomimetici di scaglie di pesce, disposti secondo configurazioni tipiche sovrapposte, vengono posizionati su una piastra piana in un canale d’acqua laminare a bassa turbolenza. la transizione alla turbolenza viene provocata dall’eccitazione controllata di un’onda di Tollmien–Schlichting (TS). è stato riscontrato che l’onda TS può essere attenuata dalle scaglie sulla piastra, che generano striature longitudinali. di conseguenza, il punto di transizione è stato ritardato sostanzialmente nella direzione del flusso, del 55% rispetto al caso di riferimento non controllato. ciò corrisponde a una riduzione teorica della resistenza di circa il 27%. ipotizziamo quindi che le scaglie dei pesci possano stabilizzare lo strato limite laminare e impedirne la transizione precoce, riducendo la resistenza d’attrito. questa tecnica può essere utilizzata per superfici bio-ispirate come strumento di controllo del flusso laminare."
esistono numerosi studi sull’idrodinamica, ma siamo tra i pochi ad applicare queste relazioni di causa ed effetto allo sviluppo di superfici per aumentare la velocità.
la sfida
la superficie di un oggetto interagisce sempre con il fluido o il gas attraverso cui passa. la logica sembra suggerire che, quando una superficie è liscia, possa muoversi più facilmente perché c’è meno resistenza. le superfici ruvide spesso aumentano la resistenza, generando più attrito. i ricercatori hanno inizialmente sviluppato una simulazione per comprendere come l’acqua scorre su un array di scaglie, considerate superfici “ruvide”, che tecnicamente dovrebbero aumentare la resistenza. tuttavia, hanno scoperto che le scaglie sono in realtà file di rilievi sovrapposti a forma di conchiglia. questi rilievi creano “picchi” e “valli” che permettono all’acqua di scorrere senza diventare turbolenta, contribuendo a ridurre la resistenza. l’array di scaglie ritarda inoltre la transizione verso un flusso più turbolento.
deboer ha quindi creato un array biomimetico di scaglie di squalo per verificare se questi risultati potessero essere applicati alla superficie di un neoprene. le scaglie riproducevano quelle presenti su molti pesci, ma erano semplificate in una struttura esagonale (scaglie di squalo). sappiamo che, rispetto alle superfici lisce, le scaglie possono ridurre la resistenza di oltre il 25%, aiutando il nuotatore a risparmiare energia mentre nuota più velocemente.
è proprio questo motivo a striature che impedisce alle scaglie di comportarsi come una tipica superficie ruvida, perché mantiene uniforme il flusso lungo il corpo del nuotatore. i fisici chiamano questo un flusso “laminare”, ovvero un fluido che scorre in correnti parallele, o laminazioni, invece di vorticare e interferire. è il volume d’acqua spesso pochi millimetri direttamente a contatto con la pelle del nuotatore a causare la resistenza, in un’area chiamata “strato limite”.
il risultato complessivo
integrare una texture 3D a scaglie nei materiali aiuta a ridurre la resistenza, portando a una riduzione del consumo energetico durante le nuotate prolungate. i risultati dei nostri test, che conduciamo regolarmente nel canale idrodinamico più avanzato, confermano il guadagno complessivo in termini di riduzione della resistenza ottenuto grazie all’array di scaglie x-skin™, e rivalutiamo costantemente ogni nuova tecnologia per offrirti un vantaggio rispetto a qualsiasi neoprene esistente.
x-skin™
ed è per questo che lo facciamo.
l’x-skin™ di deboer è il risultato della nostra passione per la creazione di attrezzatura dalle massime prestazioni e dei nostri test incessanti
