การแข่งขันกีฬาเป็นโอกาสเชิงกลยุทธ์ในการแสดงคุณค่าทางกายภาพของนักกีฬามาโดยตลอด แต่ยังเป็นแรงกระตุ้นในการศึกษาและออกแบบวัสดุที่เป็นนวัตกรรมใหม่เพื่อให้ได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพในการแข่งขัน
และในเส้นทางอุปสรรคนี้ ประกอบด้วยความพ่ายแพ้ชั่วขณะและชัยชนะมากมาย ไฟเบอร์กลาส แน่นอนว่าเป็นหนึ่งในขั้นตอนสูงสุดของแท่น
จากรุกสู่ป้องกัน
ในสมัยโบราณวัตถุประสงค์ของอุปกรณ์ได้รับการสนับสนุนโดยจุดประสงค์ที่ขัดต่อจุดประสงค์ในการเล่นกีฬาสมัยใหม่ 'ตะกร้า' ที่นักมวยใช้ในการพันมือและอาวุธที่ใช้ในการฟันดาบยิ่งถูกต้องมากขึ้นเท่าใด ความสามารถในการทำร้ายคู่ต่อสู้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ถ้าไม่ฆ่า ในกีฬาสมัยใหม่ การเลือกใช้วัสดุได้รับการหล่อเลี้ยงด้วยแนวคิดที่ตรงกันข้าม กล่าวคือ การปกป้องความปลอดภัยทางกายภาพของนักกีฬา
การจำแนกประเภท
วัสดุที่ใช้ในกีฬาในปัจจุบันแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับปลายทาง:
- วัสดุที่ใช้สำหรับการแข่งขัน
- วัสดุที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องความสมบูรณ์ของนักกีฬาในขั้นตอนการฝึกและการแข่งขัน หมวดหมู่นี้รวมถึงชุดป้องกัน วัสดุที่ใช้กับรถแข่งเพื่อเพิ่มความต้านทาน และวัสดุเพื่อให้นักกีฬา ผู้ชม และผู้ตัดสินปลอดภัยยิ่งขึ้นในสนามแข่งและสนามที่ใช้เครื่องยนต์ รวมถึงบนทางเลื่อนหิมะและบ็อบสเลดด้วย
- วัสดุที่มุ่งปรับปรุงประสิทธิภาพของรถแข่ง
- วัสดุที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อสร้างแรงขับในแนวนอนหรือผลิตอาหารสำหรับยานยนต์ที่ใช้แข่งขันทางอากาศ ในน้ำ และบนบก ซึ่งใช้ประโยชน์จากบรรยากาศหรือพลังงานธรรมชาติที่มีอยู่ นึกถึงใบเรือ ปลอกบอลลูน ปีกและพื้นผิวของเครื่องบิน)
- วัสดุที่ใช้ในองค์ประกอบที่ช่วยขับเคลื่อนรถแข่งที่ใช้เครื่องยนต์
ภาพรวมโดยย่อของ 'วิทยาศาสตร์การกีฬา'
ในการผลิตเครื่องมือ อุปกรณ์เสริม และรถสปอร์ต ความต้องการด้านความเบา ความแข็งแรง ความแข็งแกร่ง และความยืดหยุ่นนั้นเป็นที่ต้องการมาโดยตลอด
จนกระทั่งเมื่อสองสามทศวรรษก่อน วัสดุที่ใช้ในการเล่นกีฬาส่วนใหญ่เป็นวัสดุสามชนิด ได้แก่ โลหะ วัสดุต่างๆ ของไม้และผ้าใบ การปฏิวัติที่แท้จริงเกิดขึ้นกับสงครามโลกครั้งที่สองเมื่อความต้องการวัสดุที่เพิ่มขึ้นสนับสนุนการออกแบบผ้าที่มีลักษณะเฉพาะที่สูงขึ้นในแง่ของความต้านทานทางกลต่อการลากและการฉีกขาด ความเบา ความยืดหยุ่น และเสถียรภาพทางความร้อน
ที่ฐานของการปฏิวัตินี้คือการถือกำเนิดของ อาหารวัสดุผสม และใยสังเคราะห์.
การยืนยันของไฟเบอร์กลาส
วัสดุสังเคราะห์ชนิดแรกที่จะทาคือไนลอน ตามด้วย ไฟเบอร์กลาสถือเป็นต้นกำเนิดที่แท้จริงของคอมโพสิตแข็ง ไฟเบอร์กลาสประกอบด้วยเส้นใยไฟเบอร์กลาสที่ประกอบขึ้นเป็นผ้าและชั้นของเส้นใยที่จัดเรียงเป็นกลุ่มและชุบด้วยเรซินที่มีลักษณะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะที่จะได้รับ ควรใช้การรวมตัวของเส้นใยแบบสุ่มเมื่อต้องทำรูปร่างที่มีความโค้งที่ซับซ้อน ในทางกลับกัน เมื่อคุณต้องการเพิ่มความต้านทาน (เพื่อการยึดเกาะ) ไฟเบอร์กลาสจะถูกประกอบขึ้นตามทิศทางที่คาดการณ์ไว้
ความโดดเด่นของคาร์บอนไฟเบอร์
หลังจากที่ผ้าใยแก้วเหล่านั้นใน เคฟลาร์, วัสดุโดดเด่นด้วยความต้านทานการเจาะ การยืด และการตัดสูงสุด แต่การมาแทนที่วัสดุดั้งเดิมและแม้แต่วัสดุผสมอื่นๆ ก็เป็นปัจจุบัน คาร์บอนไฟเบอร์. ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนที่สุดของอุปกรณ์กีฬาที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์คือความเบา: ด้วยความต้านทานทางกลที่เหมือนกัน ที่จริงแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้มีน้ำหนักน้อยกว่า 50 ถึง 80%
กระโดดค้ำถ่อและการตกปลาแบบสปอร์ต: ต้องการความยืดหยุ่น
แต่ตอนนี้ มาวิเคราะห์ในรายละเอียดกันดีกว่าว่าใยแก้วชนิดแรกและเส้นใยคาร์บอนมีส่วนช่วยในการปรับปรุงผลการแข่งขันในด้านต่างๆ ได้อย่างไร
มาเริ่มกันที่กีฬาที่น่าตื่นเต้นอย่างการกระโดดค้ำถ่อ การเปลี่ยนจากไม้ไผ่เป็นโลหะและสุดท้ายเป็นวัสดุคอมโพสิต (อ่านไฟเบอร์กลาสและคาร์บอนไฟเบอร์) ได้เพิ่มความยืดหยุ่นของเพลา อันที่จริงเครื่องมือนี้เรียกว่าคืนพลังงานยืดหยุ่นที่สะสมอยู่ในการงอ ผ่อนคลาย และยื่นนักกีฬาขึ้นไป
พบวิวัฒนาการที่คล้ายกันสำหรับคันเบ็ดที่ใช้ในการตกปลาแบบกีฬา จากไม้ไผ่ จุดสนใจได้เปลี่ยนไปเป็นใยแก้วและต่อมาเป็นเส้นใยคาร์บอน ซึ่งยังคงเป็นวัสดุทางเลือกในด้านคุณสมบัติของความยืดหยุ่น ความแข็งแรง และความเบา
รองรับกีฬาฤดูหนาว
สิ่งที่น่าสังเกตก็คือความก้าวหน้าที่บ่งบอกถึงความเป็นจริงของการเล่นสกี ไม้ก่อนแล้วจึงใช้ไม้หลายชั้นต้องหลีกทางให้เรซิน เส้นใยแก้ว คาร์บอน และเคฟลาร์เฉพาะสำหรับสกีลงเขาและสกีวิบาก และแม้กระทั่งสำหรับแร็กเก็ต ไม้ไผ่ก็ยังถูกละทิ้งเพราะสนับสนุนวัสดุคอมโพสิต
ที่เหลืออยู่ในด้านกีฬาฤดูหนาวควรสังเกตว่าในการแข่งขันเลื่อนและโครงกระดูกใบมีดเหล็กถูกนำไปใช้กับเปลือกไฟเบอร์กลาสที่พอดีกับร่างกายของนักกีฬามากที่สุด ในขณะที่สำหรับตัวถังรถของบ็อบสเลด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องลดน้ำหนักอย่างชัดเจน ไฟเบอร์กลาสแบบประหยัดที่ชุบแข็งด้วยโพลีเอสเตอร์เรซินจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย
ฟังก์ชั่นการป้องกัน
จำเป็นต้องอธิบายสาขาวิชาต่างๆ ที่จำเป็นต้องมีองค์ประกอบป้องกันแทน สนับเข่า สนับแข้ง สนับศอก และอุปกรณ์ป้องกันแบบแข็ง กึ่งแข็งและอ่อน เป็นอุปกรณ์ป้องกันที่สำคัญสำหรับกีฬาหลายประเภท และวัสดุที่ใช้ตามวัตถุประสงค์ก็มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปัจจุบันมีการใช้พีวีซี ใยแก้ว คาร์บอนไฟเบอร์ เคฟลาร์ และคาร์บอนเคฟลาร์รวมกัน
ใส่ใจกับประสิทธิภาพของรถ
สุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด ไฟเบอร์กลาสมีส่วนช่วยในการปรับปรุงโครงสร้างการต้านทานของรถแข่ง ซึ่งครั้งหนึ่งเคยทำด้วยโลหะหรือไม้
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรือเดินทะเลและเรือแข่งรถได้เปิดตัวการแพร่กระจายของวัสดุนี้ ด้วยโครงสร้างตัวถังพลาสติก ในยุคแรกๆ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฟเบอร์กลาสและโพลีเอสเตอร์เรซิน
ทุกวันนี้ ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วข้างต้น เส้นใยคาร์บอนและเคฟลาร์ถูกใช้บ่อยขึ้น
ที่มา: treccani.it
