The Labs for deboer wetsuit

Migliorato dalla scienza

Per spiegare cosa rende diverse le mute deboer, vorremmo riportarti alle basi: le tecnologie DCR, che affermano in breve che "diminuire la resistenza è in realtà il modo più veloce per migliorare la tua velocità in acqua".

L'acqua è circa 800 volte più densa dell'aria, il che significa che un piccolo aggiustamento nella tecnica del colpo può ripagare enormemente quando si tratta di velocità ed efficienza.

La resistenza in acqua si chiama resistenza idrodinamica:

Resistenza idrodinamica = CX(ρ v2/2)S
Cx è il coefficiente adimensionale della resistenza idrodinamica (questa è la posizione del tuo corpo e la forma del tuo corpo)
ρ è la densità del mezzo
v è la velocità
S è l'area caratteristica per il dato corpo

 

Nella formula sopra, vedrai che la velocità è al quadrato.

Ciò significa che quando aumenti la tua velocità (quanto velocemente nuoti), aumenti esponenzialmente la tua resistenza (se nuoti due volte più veloce, stai creando quattro volte più resistenza).

Mentre un nuotatore ha accesso a molte tecniche per nuotare più velocemente, diminuire la resistenza è in realtà il modo più veloce per migliorare la tua velocità in acqua.

Swimmer Drag in Water

Ritardo di transizione utilizzando deboer x-skin matrici di scala

Il modo più semplice per comprendere la dinamica del flusso è guardare al noto esempio della pallina da golf. Le leggi della fisica ci mostrano che per minimizzare la resistenza, una buona strategia è ritardare la separazione tra lo strato limite laminare e la superficie di un corpo in movimento. La creazione di uno strato limite turbolento con una superficie strutturata aiuta il flusso laminare ad estendersi attorno al corpo, creando quindi una scia molto più piccola (resistenza).

Golf Balls Merged

La ricerca

Ritardo di transizione utilizzando matrici biomimetiche a squame di pesce (estratto)
Muthukumar Muthuramalingam, Dominik K. Puckert, Ulrich Rist & Christoph Bruecker

"Gli animali acquatici hanno sviluppato strategie efficaci per ridurre la resistenza del loro corpo per un lungo periodo di tempo. In questo lavoro, viene studiata l'influenza delle squame dei pesci sulla transizione da laminare a turbolento nello strato limite. Matrici di squame di pesce biomimetiche in tipiche disposizioni sovrapposte sono posizionati su una piastra piana in un canale d'acqua laminare a bassa turbolenza.La transizione alla turbolenza è innescata dall'eccitazione controllata di un'onda di Tollmien-Schlichting (TS).Si è scoperto che l'onda TS può essere attenuata con scale su la placca che genera striature nel senso della corrente.Di conseguenza, la posizione di transizione è stata sostanzialmente ritardata nella direzione a valle del 55% rispetto al caso di riferimento non controllato.Ciò corrisponde a una riduzione della resistenza teorica di circa il 27%.Ipotizziamo quindi che le squame di pesce può stabilizzare lo strato limite laminare e impedirne la transizione precoce, riducendo la resistenza all'attrito.Questa tecnica può essere eventualmente utilizzata per superfici bio-ispirate a è un mezzo di controllo del flusso laminare."

La sfida

La superficie di un oggetto interagisce sempre con il fluido o il gas che attraversa. La logica sembra dettare che quando una superficie è liscia, è in grado di muoversi più facilmente perché c'è meno resistenza. Le superfici ruvide spesso aumentano la resistenza, con conseguente maggiore resistenza.

I ricercatori hanno prima sviluppato una simulazione per capire come l'acqua scorre su una matrice di scale, che sono considerate superfici "ruvide" e dovrebbero tecnicamente aumentare la resistenza. Tuttavia, hanno scoperto che le scaglie sono in realtà file di protuberanze sovrapposte a forma di conchiglia. Questi dossi creano "picchi" e "valli" che consentono all'acqua di fluire senza diventare turbolenta, il che aiuta a ridurre la resistenza. Le squame ritardano anche la transizione verso un flusso più turbolento.

Boundary

 

Dicontadino quindi ha creato un array biomimetico a scala di squalo per vedere se questi risultati potevano essere implementati nella superficie di una muta. Le scaglie imitavano quelle che si trovano su molti pesci, ma sono state semplificate in una struttura esagonale (squame di squalo). Sappiamo che, rispetto alle superfici lisce, le scaglie potenzialmente riducono la resistenza di oltre il 25%, aiutando il nuotatore a risparmiare energia mentre nuota più velocemente.

È questo motivo a strisce che impedisce alle squame di comportarsi come una tipica superficie ruvida perché mantiene uniforme il flusso attraverso il nuotatore. I fisici lo chiamano flusso "laminare", nel senso che il fluido scorre tutto in flussi paralleli, o laminazioni, invece di vorticare e interferire. È il volume d'acqua spesso millimetrico critico proprio contro la pelle di un nuotatore che provoca resistenza, in un'area chiamata "lo strato limite".

Il potenziale

L'incorporazione di una texture 3D in scale array nei design dei materiali ridurrebbe la resistenza aerodinamica, aiutando i nuotatori a consumare meno carburante. I risultati dei test preliminari sembrano convalidare il guadagno netto nella riduzione della resistenza tramite l'array di scale X-SkinTM e stiamo costantemente rivalutando qualsiasi nuova tecnologia che ti dia il vantaggio su qualsiasi muta esistente.

La pelle x

Ed è per questo che lo facciamo.

Dicontadinoè X-Skin è il risultato della nostra passione per la creazione di attrezzature dalle prestazioni più elevate.

X skin