Sportwedstrijden zijn altijd een strategische kans geweest om de fysieke waarde van atleten te demonstreren, maar ook een stimulans om innovatieve materialen te bestuderen en te ontwerpen om een verbetering van de competitieve prestaties te verkrijgen.
En in deze hindernisbaan, bestaande uit tijdelijke nederlagen en talrijke overwinningen, glasvezel staat zeker op een van de hoogste treden van het podium.
Van aanval naar verdediging
In de oudheid werd het doel van de uitrusting ondersteund door doeleinden die in strijd waren met die welke in de moderne sport worden nagestreefd. De 'manden' die boksers gebruikten om hun handen te verbinden en de wapens die bij het schermen werden gebruikt, waren des te meer geldig naarmate hun vermogen om de tegenstander te verwonden, zo niet te doden, groter was. In de moderne sport wordt de materiaalkeuze gevoed door het tegenovergestelde idee, namelijk het beschermen van de fysieke veiligheid van atleten.
een classificatie
Afhankelijk van hun bestemming worden de materialen die tegenwoordig in de sport worden gebruikt, ingedeeld in verschillende categorieën:
- materialen gebruikt voor wedstrijduitrusting;
- materialen die zijn ontworpen om de integriteit van atleten in de trainings- en wedstrijdfasen te beschermen. Deze categorie omvat beschermende kleding, materialen toegepast op racevoertuigen om hun weerstand te verhogen en die om atleten, toeschouwers en scheidsrechters veiliger te maken op circuits en gemotoriseerde parkoersen, maar ook op bobslee- en sledebanen.
- Materialen gericht op het verbeteren van de prestaties van racevoertuigen;
- flexibele materialen ontwikkeld om een horizontale stuwkracht te genereren of het levensonderhoud te produceren van lucht-, water- en terrestrische wedstrijdvoertuigen die gebruikmaken van de atmosfeer of de aanwezige natuurlijke energieën. Denk aan zeilen, ballonomhulsels en vliegtuigvleugels en -oppervlakken).
- Materialen die worden gebruikt in de elementen die zorgen voor de voortstuwing van gemotoriseerde racevoertuigen.
Een kort overzicht van 'sportwetenschap'
Bij de productie van gereedschappen, accessoires en sportvoertuigen is altijd gezocht naar eisen van lichtheid, sterkte, stijfheid en elasticiteit.
Tot een paar decennia geleden waren de materialen die in de sport werden gebruikt voornamelijk drie: metalen, verschillende kwaliteiten hout en canvas. De echte revolutie vond plaats met de Tweede Wereldoorlog, toen de groeiende vraag naar materialen het ontwerp van stoffen bevorderde met steeds hogere eigenschappen op het gebied van mechanische weerstand tegen tractie en scheuren, lichtheid, elasticiteit en thermische stabiliteit.
Aan de basis van deze revolutie ligt de komst van Voedselsamengestelde erials en synthetische stoffen.
De bevestiging van glasvezel
Het eerste synthetische materiaal dat zich verspreidde, was nylon. Het werd gevolgd door de glasvezel, beschouwd als de echte stamvader van stijve composieten. Glasvezel bestaat uit glasvezelfilamenten, geassembleerd in de vorm van zowel weefsels als vezellagen die in bulk zijn gerangschikt en geïmpregneerd met harsen van verschillende aard, afhankelijk van de te verkrijgen eigenschappen. Willekeurige agglomeratie van vezels heeft de voorkeur wanneer vormen met complexe krommingen moeten worden gemaakt. Aan de andere kant, wanneer u de weerstand (tegen tractie) wilt vergroten, wordt de glasvezel volgens een voorziene richting geassembleerd.
De dominantie van koolstofvezel
Na de glasvezelweefsels, die in kevlar, materiaal gekenmerkt door maximale weerstand tegen penetratie, rekken en snijden. Maar om traditionele materialen en zelfs andere composietmaterialen te vervangen, is vandaag de dag koolstofvezel. Het meest voor de hand liggende voordeel van sportuitrusting gemaakt van koolstofvezel, vergeleken met traditionele, is lichtheid: met dezelfde mechanische weerstand hebben ze in feite een gewicht van 50 tot 80% minder.
Polsstokhoogspringen en sportvissen: elasticiteit gezocht
Maar laten we nu in meer detail analyseren hoe eerst glasvezel en vervolgens koolstofvezel hebben bijgedragen aan het verbeteren van de concurrentieresultaten in de verschillende disciplines.
Laten we beginnen met een spectaculaire sport als polsstokhoogspringen. De overgang van bamboehout naar metaal en uiteindelijk naar composietmaterialen (lees glasvezel en koolstofvezel) heeft de elasticiteit van de schacht vergroot. Dit hulpmiddel wordt in feite geroepen om de elastische energie die in de flexie is verzameld, terug te geven, te ontspannen en de atleet naar boven te projecteren.
Een gelijkaardige evolutie vinden we bij de hengel die gebruikt wordt in de sportvisserij. Van bamboe verschoof de focus naar glasvezel en vervolgens naar koolstofvezel, dat nog steeds het materiaal bij uitstek is vanwege zijn eigenschappen van elasticiteit, sterkte en lichtheid.
Ondersteuning voor wintersport
Ook opmerkelijk is de vooruitgang die de realiteit van het skiën heeft gekenmerkt. Eerst hout en daarna meerlagig hout moest plaats maken voor het exclusieve gebruik van harsen, glasvezels, koolstof en Kevlar voor zowel downhill- als langlaufski's. En zelfs voor rackets is bamboehout verruild voor composietmaterialen.
Voor wat betreft de wintersport moet ook worden opgemerkt dat bij wedstrijdsleden en skeletten de stalen bladen zijn aangebracht op een schaal van glasvezel die zo nauw mogelijk aansluit op het lichaam van de atleet. Terwijl voor de carrosserie van bobsleeën, omdat een duidelijke gewichtsvermindering niet nodig is, wordt het voordelige glasvezel gehard met polyesterhars veel gebruikt.
De beschermende functie:
In plaats daarvan zou het nodig zijn om de meerdere disciplines te beschrijven die beschermende elementen vereisen. Kniebeschermers, scheenbeschermers, elleboogbeschermers en stijve, halfstijve en zachte beschermers zijn een cruciaal beschermend element voor veel sporten. En de materialen die daarvoor worden gebruikt, hebben in de loop der jaren grote veranderingen ondergaan. Momenteel zijn de meest gebruikte PVC, glasvezel, koolstofvezel, kevlar en de combinatie koolstof-kevlar.
Aandacht voor voertuigprestaties
Last but not least heeft glasvezel bijgedragen aan de verbetering van de resistente structuren van racevoertuigen, ooit gemaakt van metaal of hout.
Met name zeil- en motorraceboten hebben de verspreiding van dit materiaal op gang gebracht, met de constructie van kunststof rompen, die in de begintijd voornamelijk bestonden uit glasvezel en polyesterhars.
Zoals we hierboven al aangaven, worden tegenwoordig steeds vaker koolstof- en kevlarvezels gebruikt.
Bron: treccani.it
