The Labs 3dium
più veloci grazie alla scienza
per spiegare cosa rende diverse le mute deboer, vorremmo tornare alle basi: le tecnologie DCR, che in breve affermano che ridurre la resistenza è in realtà 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 benefici in termini di velocità ed efficienza.
la resistenza in acqua è chiamata resistenza idrodinamica:
nella formula qui sopra vedrai che la velocità è elevata al quadrato.
ciò significa che aumentando la velocità (quanto velocemente nuoti), aumenti esponenzialmente la resistenza (se nuoti al doppio della velocità, crei una resistenza quattro volte maggiore).
sebbene un nuotatore abbia a disposizione molte tecniche per nuotare più velocemente, ridurre la resistenza è in realtà il modo più rapido per migliorare la velocità in acqua.
ritardo della separazione del flusso con gli 
array di squame
il modo più semplice per comprendere la dinamica dei flussi è osservare il noto esempio della pallina da golf. le leggi della fisica ci mostrano che, per ridurre al minimo 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 così una scia molto più ridotta (resistenza).
lo stesso principio si applica all’idrodinamica: una superficie accuratamente testurizzata ritarda la separazione del flusso. la semplice struttura testurizzata riduce la depressione parziale nella parte posteriore del nuotatore, diminuendo la resistenza di pressione.
la ricerca
ritardo della separazione del flusso mediante array biomimetici di squame 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 lunghi periodi di tempo. in questo lavoro viene analizzata l’influenza delle squame dei pesci sulla transizione da laminare a turbolenta nello strato limite. array biomimetici di squame di pesce, disposti secondo configurazioni tipiche sovrapposte, vengono collocati su una piastra piana in un canale d’acqua laminare a bassa turbolenza. la transizione alla turbolenza viene innescata da un’eccitazione controllata di un’onda di Tollmien–Schlichting (TS). è stato rilevato che l’onda TS può essere attenuata mediante squame sulla piastra, che generano strisce longitudinali. di conseguenza, il punto di transizione è stato ritardato significativamente 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 pertanto che le squame dei pesci possano stabilizzare lo strato limite laminare e impedirne la transizione precoce, riducendo la resistenza d’attrito. questa tecnica potrebbe essere utilizzata per superfici bioispirate come metodo di controllo del flusso laminare."
esistono molti studi sull’idrodinamica, ma siamo tra i pochi ad applicare queste relazioni di causa ed effetto allo sviluppo di tessuti per la velocità.
la sfida
la superficie di un oggetto interagisce sempre con il fluido o il gas attraverso cui si muove. la logica sembra suggerire che, quando una superficie è liscia, riesca a muoversi più facilmente perché oppone meno resistenza. le superfici ruvide spesso aumentano la resistenza, causando una maggiore resistenza idrodinamica. i ricercatori hanno inizialmente sviluppato una simulazione per comprendere come l’acqua scorre su un array di squame, considerato una superficie “ruvida” che, in teoria, dovrebbe aumentare la resistenza. tuttavia, hanno scoperto che le squame sono in realtà file di protuberanze sovrapposte a forma di conchiglia. queste protuberanze creano “picchi” e “valli” che consentono all’acqua di scorrere senza diventare turbolenta, contribuendo a ridurre la resistenza. l’array di squame ritarda inoltre la transizione verso un flusso più turbolento.
deboer, insieme ai suoi principali tessitori italiani, ha creato un array biomimetico di squame per studiare questi risultati e li ha implementati in una superficie tessile. le squame riproducevano quelle presenti su molti pesci, ma sono state semplificate in una struttura esagonale (squame di squalo). sappiamo che, rispetto alle superfici lisce, le squame possono ridurre la resistenza in modo significativo, aiutando il nuotatore a risparmiare energia mentre nuota più velocemente. è proprio questo motivo a strisce a impedire alle squame di comportarsi come una tipica superficie ruvida, mantenendo uniforme il flusso lungo il corpo del nuotatore. i fisici chiamano questo flusso “laminare”, ovvero un flusso in cui il fluido scorre in correnti parallele, o laminazioni, invece di creare vortici e interferire. è il volume d’acqua, spesso pochi millimetri, immediatamente a contatto con la pelle del nuotatore a causare la resistenza, in un’area chiamata “strato limite”.
il risultato finale
integrare una texture 3D con array di squame nei materiali aiuta a ridurre la resistenza, portando a una riduzione del consumo energetico durante le nuotate prolungate. i risultati dei nostri test continui, che conduciamo regolarmente nel canale a pelo libero più avanzato, convalidano il guadagno netto in termini di riduzione della resistenza offerto dall’array di squame 3dium™, e rivalutiamo costantemente ogni nuova tecnologia per offrirti un vantaggio rispetto a qualsiasi tessuto ad alte prestazioni esistente.
il 3dium™
ed è per questo che lo facciamo.
il 3dium™ di deboer è il risultato della nostra passione per la creazione dell’attrezzatura dalle massime prestazioni e dei nostri test incessanti. 3dium™ è approvato da World Aquatics, precedentemente nota come FINA (Fédération internationale de natation). World Aquatics è la federazione internazionale riconosciuta dal Comitato Olimpico Internazionale (IOC) per l’organizzazione delle competizioni internazionali negli sport acquatici.
