Le pinne da surf stampate in 3D aiutano i surfisti a ottimizzare le prestazioni e catturare onde extra
L’equilibrio potrebbe essere l’unica cosa che ti viene in mente la prima volta che ti trovi su una tavola da surf, ma i surfisti esperti dell’Università di Wollongong (UOW) pensano solo all’equipaggiamento. A proposito di quei piccoli ritocchi a bordo di design e materiali che possono ottimizzare le loro prestazioni e aiutarli a catturare quelle onde extra. È esattamente il motivo per cui i ricercatori di UOW si sono rivolti alla stampa 3D per prototipare e testare rapidamente numerosi design di tavole da surf per facilitare le escursioni su misura attraverso le onde due anni fa.
Questa ricerca è continuata. Il team UOW di sei surfisti e tre ricercatori ha fatto un recente viaggio nelle remote isole Mentawai, situate al largo di West Sumatra, in Indonesia, per surfare nuove forme di pinne per tavole da surf stampate in 3D progettate e prodotte nel nodo del National Fabrication Facility australiano presso l’UOW .
Queste pinne per tavole da surf stampate in 3D fanno effettivamente parte del programma Global Challenges dell’UOW, che mira a utilizzare tecnologie recentemente sviluppate per cambiare la vita ovunque. Il progetto è diretto da UOW Professor Marc in Het Panhuis, che ha precedentemente lavorato a diversi progetti di stampa 3D come una valvola stampata 4D.
Come ha spiegato il professore, il loro obiettivo principale era quello di sfondare le convenzioni di progettazione e produzione per le tavole da surf, e sviluppare nuove forme, dimensioni e materiali che fossero più efficienti e specificamente adattati per soddisfare l’utente individuale e le onde che amano.
I surfisti fanno molto affidamento su due cose per cavalcare le onde; onde oceaniche e la loro tavola, ha detto il professore in Het Panhuis. “C’è molto per una semplice pinna da surf, devi considerare la base della pinna, la profondità, il rake (o sweep), il foil, il cant, il toe e il flex. Per non dimenticare il numero di pinne e il loro posizionamento su una tavola da surf. ”
“Non esiste una semplice pinna da surf. Il team ha esaminato le cose con materiali diversi che possono rendere la pinna più forte, più leggera e la sua capacità di flettere. ”
I ricercatori di Wollongong hanno sperimentato con pinne stampate 3D personalizzate per circa tre anni.
“La stampa 3D ci consente di stampare praticamente tutto ciò che possiamo immaginare e che include le pinne delle tavole da surf”, ha affermato il dottor Stephen Beirne del National Fabrication Facility australiano presso UOW. “Il nostro team ha iniziato a creare progetti di pinne generate dal CAD su un computer, quindi abbiamo preso quei progetti e usato la fluidodinamica computazionale per vedere come la pinna avrebbe potuto esibirsi nell’acqua. L’ultima parte del processo era selezionare i materiali più appropriati per stampare il prototipo. ”
Tuttavia, la parte più difficile è stata trovare un’onda oceanica coerente per testare le caratteristiche delle prestazioni di ciascuna pinna stampata in 3D in condizioni reali. Dopo una lunga ricerca per un luogo di prova ideale, hanno scelto la catena di isole al largo della costa occidentale di Sumatra in Indonesia a causa di una serie di diverse interruzioni di surf e onde affidabili. La squadra ha scelto una particolare ondata di sinistra che si chiama Macaronis.
“Il Macaronis è un punto di surf unico perché le onde si infrangono sempre su una scogliera nello stesso punto”, ha spiegato il professore in Het Panhuis. “Le onde si spostano anche su una lunga distanza e i surfisti possono ottenere un massimo di curve, il che è perfetto per raccogliere i dati delle pinne da surf.”
La squadra di surf ha avuto la sfida di catturare una varietà di onde e di eseguire più turni che potevano per onda, con la gamma di diverse pinne da surf. La tavola da surf locale Dylan Perese di DP Surfboards ha prodotto anche tavole da surf standardizzate per il viaggio.
Come parte del loro sforzo, hanno anche imballato completamente tavole da surf con sensori e dispositivi di localizzazione GPS per raccogliere dati su ogni onda, ad ogni velocità e durante tutti i turni e le arie. Questo approccio al surf ha permesso loro di seguire da vicino le prestazioni dei surfisti ad ogni livello di abilità, fornendo dati per lo sviluppo di nuovi progetti.
“I surfisti hanno anche compilato una scala di valutazione delle prestazioni fin da subito dopo aver completato la guida di ogni set di pinne”, ha spiegato il professore in Het Panhuis. “L’informazione viene quindi utilizzata per confrontare i diversi gruppi di pinne”.
La professoressa Julie Steele, direttrice del laboratorio di ricerca biomeccanica dell’UOW, ha raccolto i dati relativi alla valutazione delle prestazioni delle pinne durante le prove, ma anche per garantire che la ricerca non avesse alcun pregiudizio nei confronti di particolari design delle pinne.
“I surfisti erano sempre felici di andare a fare surf, ma non avevano il permesso di guardare sotto le loro tavole”, ha detto il professor Steele. “Per aiutarlo, abbiamo cambiato le loro pinne per loro, ed erano sempre indicati con nomi in codice “.
I ricercatori hanno monitorato e contato i loro navigatori che hanno surfato più di 450 onde e hanno compiuto più di 1700 turni in tutti i tipi di condizioni meteorologiche per sei giorni, per un massimo di otto ore al giorno. Hanno testato tre diverse pinne prototipo che sono state stampate in 3D e hanno confrontato le loro prestazioni con quelle di prodotti commercialmente disponibili di due produttori di pinne tradizionali.
“L’analisi preliminare dei dati di valutazione delle prestazioni delle pinne ha rivelato che i surfisti, in media, hanno valutato una delle pinne stampate in 3D come se fosse il migliore per surfare”, ha affermato il professor Steele. “Siamo rimasti sorpresi dal fatto che ci fosse una preferenza così forte per questa pinna, dato che i sei surfisti avevano tutti stili di navigazione molto diversi. ”
La pinna ‘Crinkle Cut’ stampata in 3D ha una serie di scanalature su un lato della pinna. “Pensa a una patatina croccante, da cui il nome increspato,” spiegò il professore in Panhuis. “Il motivo per cui questa forma delle pinne funziona così bene è perché i contorni migliorano il modo in cui l’acqua scorre oltre. Questi contorni in definitiva danno al surfista più velocità. Anche le pinne sembravano offrire un sacco di guida e proiezione fuori turno. ”
Attraverso la stampa 3D, questi risultati vengono ora utilizzati in tutta la loro estensione. I ricercatori sperano quindi di dare il via a un’industria manifatturiera di nicchia e di rivoluzionare i progetti di tavole da surf con le loro pinne stampate in 3D.
