Salti e piroette sul ghiaccio, in futuro, potrebbero essere più sicuri per gli atleti. Pattini con una lama “intelligente”, capaci di misurare le forze esercitate sul ghiaccio, potrebbero infatti aiutare a progettare nuovi tipi di stivaletti in grado di ridurre il rischio di lesioni e traumi fisici durante le perfomance. A creare il prototipo di questi pattini high-tech sono stati i ricercatori della Brigham Young University e dell’Ithaca Collage, negli Stati Uniti, come raccontano su Measurement Science and Technology.
Come spiegano gli scienziati, un pattinatore, nel compiere un salto, eserciterebbe una forza di intensità fino a 6 volte il peso corporeo. Ma misurare con esattezza questa forza – vista la complessità dello sport e la difficoltà di sviluppare metodi per farlo senza interferire col pattinatore – è stato finora piuttosto difficile. E non conoscendo con esattezza lo sforzo che subisce l’atleta poco si può fare per cercare di limitarlo e con esso il rischio di lesioni o danni alle articolazioni. Di qui l’idea di sviluppare un sistema per misurare questa forza.
Il gruppo di ricerca ha quindi dotato la lama dei pattini con una serie di accessori: una batteria, degli estensimetri (sistemi che rivelano la deformazione meccanica di un oggetto), un dispositivo di misura della resistenza elettrica (il cosiddetto Ponte di Wheatstone) e un sistema di controllo centrale per un peso complessivo di 142 grammi. Ma come funziona questa lama smart?Nel caso in cui l’atleta, pattinando, eserciti forza sulle lame, i montanti dei pattini si deformano insieme agli estensimetri che cambiano la resistenza elettrica, misurata, a quel punto, dal dispositivo di Wheatstone. A completare l’operazione il sistema di controllo calcola la forza complessiva impartita dal pattinatore sul ghiaccio.
I ricercatori hanno poi collaudato la loro lama durante le prestazioni di un atleta esperto a cui hanno chiesto di saltare sul pavimento da un’altezza di 20 centrimetri. Gli esperti hanno poi confrontato le misure registrate dal dispositivo con quelle ottenute da un altro esperimento in cui il pattinatore, usando questa volta lame tradizionali, ha saltato su una piastra in grado di rivelare la forza impressa.
I risultati delle simulazioni hanno consentito agli scienziati, per adesso, di osservare la buona tenuta e la buona capacità della lama di rivelare la forza per i carichi verticali. Ora i ricercatori, infatti, cercheranno di mettere a punto un dispositivo per misurare anche le forze orizzontali.
Riferimenti e credits immagine: Measuremente Science and Technology doi:10.1088/0957-0233/25/12/125901
