Fibra di vetro: un materiale nella storia dello sport

Le competizioni sportive hanno da sempre rappresentato un’occasione strategica per dimostrare la valenza fisica degli atleti, ma anche uno stimolo per studiare e progettare materiali innovativi al fine di ottenere un miglioramento delle prestazioni agonistiche. 
E in questo percorso ad ostacoli, fatto di momentanee sconfitte e di numerose vittorie, la fibra di vetro occupa sicuramente uno dei gradini più alti del podio.

Da offesa a difesa

Nei tempi antichi lo scopo dell’attrezzatura era sostenuto da fini contrari a quelli perseguiti nello sport moderno. I ‘cesti’ utilizzati dai pugili per fasciarsi le mani e le armi utilizzate nella scherma erano tanto più validi quanto maggiore era la loro capacità di ferire, quando non uccidere, l’avversario. Nello sport moderno la scelta dei materiali si nutre dell’idea opposta, ossia quella di tutelare l’incolumità fisica degli atleti.

Una classificazione

A seconda della loro destinazione, i materiali utilizzati oggi nelle discipline sportive sono classificati in diverse categorie:

• materiali impiegati per gli attrezzi da gara;
• materiali atti ad assicurare la salvaguardia dell’integrità degli sportivi nelle fasi di allenamento e gara. In questa categoria rientrano gli indumenti protettivi, i materiali applicati sui veicoli da competizione per accrescere la loro resistenza e quelli per rendere più sicuri atleti, spettatori e arbitri nei circuiti e nei percorsi motorizzati, ma anche nelle piste di bob e slittino.
• Materiali finalizzati a migliorare le performance dei veicoli da competizione;
• materiali flessibili sviluppati per generare una spinta orizzontale o produrre il sostentamento dei mezzi da competizione aerei, acquatici e terrestri che sfruttano l’atmosfera o le energie naturali presenti. Si pensi alle vele, agli involucri degli aerostati e alle ali e alle superfici dei velivoli).
• Materiali utilizzati negli elementi che assicurano la propulsione dei veicoli motorizzati da gara.

Una breve panoramica sulla ‘scienza sportiva’

Nella realizzazione di attrezzi, accessori e veicoli sportivi vengono da sempre ricercati requisiti di leggerezza, resistenza, rigidezza ed elasticità.
Fino a qualche decennio fa i materiali utilizzati nello sport erano principalmente tre: metalli, varie qualità di legno e di tele. La vera rivoluzione si verificò con la Seconda Guerra Mondiale quando la domanda crescente di materiali promosse l’ideazione di tessuti con caratteristiche sempre più spinte per quanto riguarda la resistenza meccanica alla trazione e allo strappo, la leggerezza, l’elasticità e la stabilità termica.
Alla base di tale rivoluzione si registra l’avvento dei materiali compositi e sintetici.

L’affermazione della vetroresina

Il primo materiale sintetico a diffondersi fu il nylon. Ad esso seguì la vetroresina, considerata la vera e propria capostipite dei compositi rigidi. La vetroresina è costituita da filamenti di fibra di vetro, assemblati sotto forma sia di tessuti che di strati di fibre disposti alla rinfusa e impregnati con resine di differente natura, a seconda delle caratteristiche che si desiderano ottenere. L’agglomerato casuale delle fibre è preferito quando si devono realizzare forme dalle curvature complesse. Quando invece si vuole potenziare la resistenza (alla trazione) la vetroresina è assemblata secondo una direzione prevista.

Il predominio della fibra di carbonio

Dopo i tessuti in fibra di vetro hanno fatto la loro comparsa quelli in kevlar, materiale caratterizzato dalla massima resistenza alla penetrazione, allo stiramento e al taglio. Ma a soppiantare i materiali tradizionali e persino gli altri materiali compositi è oggi la fibra di carbonio. Il vantaggio più evidente degli attrezzi sportivi realizzati in fibra di carbonio, rispetto a quelli tradizionali, è la leggerezza: a parità di resistenza meccanica, presentano infatti un peso dal 50 all’80% inferiore. 

Salto con l’asta e pesca sportiva: cercasi elasticità

Ma analizziamo ora più nel dettaglio come la fibra di vetro prima e quella di carbonio poi abbiano contribuito a migliorare i risultati agonistici nelle diverse discipline.
Partiamo da una sport spettacolare come il salto con l’asta. Il passaggio dal legno di bambù al metallo e infine ai materiali compositi (si legga fibra di vetro e fibra di carbonio) ha potenziato l’elasticità dell’asta. Questo attrezzo è infatti chiamato a restituire l’energia elastica accumulata nella flessione, distendendosi e proiettando l’atleta verso l’alto.

Un’evoluzione simile si riscontra per la canna utilizzata nella pesca sportiva. Dal bambù l’attenzione si spostò sulla fibra di vetro e quindi su quella di carbonio, che costituisce tuttora il materiale di elezione per le sue qualità di elasticità, resistenza e leggerezza.

Il supporto agli sport invernali

Da segnalare è anche il progresso che ha contraddistinto la realtà dello sci. Il legno prima e il legno multistratificato poi hanno dovuto cedere il passo all’impiego esclusivo di resine, fibre di vetro, di carbonio e di kevlar per gli sci sia da discesa che da fondo. E, anche per le racchette, il legno di bambù è stato abbandonato in favore dei materiali compositi.
Restando nell’ambito degli sport invernali, si segnala inoltre che negli slittini da competizione e negli skeleton le lame di acciaio vengono applicate a un guscio di vetroresina che si adatta nel modo più aderente possibile al corpo dell’atleta. Mentre per la carrozzeria dei bob, non essendo necessaria una netta riduzione del peso, trova largo impiego l’economica fibra di vetro indurita con resina poliestere.

La funzione protettiva

Bisognerebbe dilungarsi per descrivere, invece, le molteplici discipline che richiedono elementi protettivi. Ginocchiere, parastinchi, paragomiti e protezioni rigide, semirigide e soffici, sono un elemento protettivo cruciale per molti sport. E i materiali utilizzati per lo scopo hanno subito negli anni sostanziali cambiamenti. Attualmente i più impiegati sono il PVC, la fibra di vetro, la fibra di carbonio, il kevlar e la combinazione carbonio-kevlar. 

Attenzione alla performance dei veicoli

Ultimo, ma non per importanza, la vetroresina ha contribuito al miglioramento delle strutture resistenti dei veicoli da competizione, un tempo realizzate in metallo o in legno.
In particolare, le imbarcazioni da gara a vela e a motore hanno lanciato la diffusione di questo materiale, con la realizzazione di scafi in plastica, costituiti nei primi tempi soprattutto da fibra di vetro e resina poliestere.
Oggi, come già abbiamo sottolineato in precedenza, vengono invece adottati più di frequente la fibra di carbonio e di kevlar. 

Fonte: treccani.it

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