Nanocsövek, szénszálak és motion capture Szocsiban

Az idei téli olimpia nem csak a sportolókról és az infrastruktúra visszásságairól fog szólni. Számos műszaki innováció is ott van már az oroszországi Szocsiban.

Minden téli sporthoz kell valamilyen felszerelés, három újítás azonban különösen érdekesnek ígérkezik, egyikük az úgynevezett motion capture, vagy digitalizált mozgásrögzítés a gyorskorcsolyázók ruházatánál. A legtöbben a filmgyártáshoz társítjuk a motion capture technikát, jó példa erre az Avatar. A film elkészítéséhez a színészeket speciális szenzorokkal látták el, nyomon követve testük mozgását másodpercenként több száz képkockányi sebességgel. A szenzorok információit egy számítógépbe táplálva az emberi mozgást egy mesterséges karakter testének animálására használják.

A digitalizált mozgásrögzítés azonban a sportban is hasznos, minden korábbinál pontosabb adatokat ad ugyanis az atléták mozgásáról, a futóktól egészen a síugrókig. Az idei olimpiára az amerikai gyorskorcsolya csapat használta fel ezt a technikát, igaz kissé eltérően a megszokottól. A baltimore-i Under Armour sportruházat gyártó az Lockheed Martin űrrepülési és védelmi cég mérnökeivel közösen egy jobb ruha megalkotását tűzte ki céljául.


A csapat a technika alkalmazásával elsőként adatokat gyűjtött a jégpályán száguldó olimpiai szintű gyorskorcsolyázókról. A begyűjtött információ alapján üvegszálas próbababákat építettek különböző pózokban, melyek a korcsolyázók mozgásának különböző fázisait tükrözték. Ezután a csapat több száz különböző ruhába öltöztetve, szélcsatornás teszteknek vetette alá a bábukat, ami lehetővé tette, hogy megvizsgálják, hogyan viselkednek a különböző anyagok és kialakítások, miközben a levegő elsüvít mellettük.

A kapott eredmények fényében a csapat a test adott részeinél formázott poliuretánt használt a légáramlás blokkolására, valamint a combrészt eltérő anyagból készítette el a súrlódás csökkentésére, illetve a kapucni rész parányi gödröcskéket kapott az aerodinamika fokozása érdekében. Az Under Armour nem először kísérletezik a motion capture technikával, más termékeiknél, többek közt a sportmelltartóknál is alkalmazták már. A végeredményt, a Mach 39 névre keresztelt ruhát és annak részleteit mindeddig féltve őrizték, bár képeket már közzé tettek róla, első alkalommal a ma délutáni gyorskorcsolya futamokon láthatja majd a nagyközönség.

Hogy a motion capture korcsolyaruha győzelemre viszi-e majd a viselőit? Meg fogjuk látni, az amerikaiak biztosak benne, hogy a többi országnak is megvannak a maguk innovációi, a gyorskorcsolyában ugyanis a századmásodpercek is döntők lehetnek, ezért minden olyan apró újítás nagy szerepet kaphat, amivel sikerül faragni az amúgy is keményen küzdő sportolók idejéből.

A másik forradalmi újítás a nanocsövek alkalmazása lehet a síléceknél. Az 1991-ben felfedezett nanocsövek valójában feltekert szénatom lapok, melyek a könnyedség, a rugalmasság és az erő szokatlan kombinációját adják. Ezek a csövek nehezebben törnek, mint az acél, vagy a gyémánt, ezért számos futurisztikus eszköz esetében tekintenek rá nagy ígéretként, vegyük csap az űrfelvonót.

Szocsiban az alpesi sí képviselői fogják alkalmazni a nanocsöveket síléceik rétegeinek összetartására, a minél stabilabban siklás érdekében az egyenetlen terepeken. Amikor a síelők váratlan hóbuckákon haladnak át, lelassíthatja őket a sílécek anyagának, például az üvegszálnak és az acélnak a vibrációja. A nanocsövek szétterítik a bejövő energiát, elfojtva a terepből adódó rázkódásokat. A szén kis súlya és nagy ereje ideális választássá teszik a nanocsöveket a sportszerek gyártói számára. "Gyakorlatilag olyan anyagokkal állhatunk elő, melyeket anélkül gyötörhetünk, hogy tönkre tennénk" - magyarázta Sarbajit Banerjee, a New York állambeli Buffalo Egyetem anyagkémikusa.

Az amerikai bob- ás szánkócsapat is a szén előnyeit használná ki, sporteszközeik a nanocsövekhez hasonló, azoknál azonban vastagabb szénszálakból készítették. "A szénszálra egyértelműen a teljesítmény oldal lehetőségeinek kulcsaként tekintünk" - nyilatkozott Michael Scully a bobokat tervező BMW DesignworksUSA kreatív igazgatója. Bár a szénszálak alkalmazása nem új keletű a sportokban, különösen a technikai műfajokban, mint az autóversenyzés, a bobokhoz a BMW elektromos autójához, az i3-hoz kifejlesztett módszert alkalmazzák, ami kivételes pontosságot biztosít a szálak vastagsága fölött.

Végül szóljunk egy harmadik újdonságról, ami azonban nem a sporteszközöket, hanem az időmérést érinti, avagy hogyan győzhető le a hang sebessége.

A rajtpisztoly elengedhetetlen kelléke az olimpiai versenyeknek, az azonban már évek óta ismert, hogy a pisztolyok hátrányt jelentenek az indítótól távolabb elhelyezkedő atléták számára a hang terjedése miatt. Az idén egy elektronikus pisztolyt fognak alkalmazni a gyorskorcsolya versenyeken, amit nem korlátoz a hang sebessége. Az olimpia hivatalos időmérője, a svájci Omega a legutóbbi téli játékokon már kísérleti céllal alkalmazta ezt a megoldást, Szocsiban azonban minden versenyen ez lesz a szabvány. A technika a londoni nyári játékokon is bizonyított, ott a pályakerékpár versenyeken használták.

Amikor "elsütik" a rikítóan vörös elektronikus indítót egy dördülést játszik le a rendszer a versenyzők mögött elhelyezett hangszórókból, így mindenkihez egy időben ér el a hang. "Az időmérés lényege a bizonyosság" - mondta Peter Hürzeler, az Omega Timing vezetője, hozzátéve, hogy a sportolóknak és a versenybíróknak is biztosnak kell lenniük abban, hogy mindenki egyszerre rajtol el, még ha az esetleges különbség csupán század- vagy ezredmásodpercekben mérhető is.

Az elektronikus rajtpisztolynak más előnyei is vannak, például extra funkciókkal is felruházható. Ha valaki kiugrik a rajtnál, a pisztoly szinte azonnal adhat egy jól megkülönböztethető "rossz rajt" jelzést, figyelmeztetve a versenyzőket a verseny megszakítására. Egy másik előnye ennél jóval prózaibb, mivel nincs fegyveralakja, egyszerűbb átvinni a repülőterek biztonsági rendszerein, tette hozzá az Omega.