Lizzie Yarnold, piloto de esqueleto da Equipe GB, ganhou uma impressionante medalha de ouro nos Jogos Olímpicos de Inverno em 17 de fevereiro, apoiado por bronzes para Laura Deas e Dom Parsons. Graças às cristas resistentes ao arrasto, Digitalização a laser 3-D e material de primeira linha, Dizem que os trajes de esqueleto da equipe GB forneceram uma vantagem de até um segundo por corrida sobre o resto do campo e têm sido um tema quente de controvérsia.

O que torna esses trajes revolucionários tão rápidos - e quão importantes foram essas inovações tecnológicas para o sucesso dos pilotos da Equipe GB? The Conversation colocou essas questões para Nick Martin, professor sênior de aerodinâmica na Northumbria University.

Como os trajes dão aos pilotos sua velocidade extra?

A aerodinâmica de um bobsled e rider é complexa, e nosso conhecimento da mecânica dos fluidos está longe de ser completo. Isso cria oportunidades para programas de pesquisa e desenvolvimento que expandem as fronteiras de nosso conhecimento aerodinâmico para produzir inovações tecnológicas que proporcionam aos passageiros uma vantagem importantíssima.

O arrasto é a força aerodinâmica que se opõe ao movimento de um objeto através do ar e diminui sua velocidade. Apenas cerca de 10% da força de arrasto que atua nos cavaleiros esqueleto vem do bobsled, o que significa que o maior potencial para melhorar o tempo que leva para atravessar o 1, A pista de 376,38 metros em Pyeongchang visa otimizar a aerodinâmica dos próprios atletas.

O arrasto que atua sobre os pilotos vem de duas fontes. O ar que se move perto dos corpos dos atletas se move mais devagar do que o ar mais longe, causando atrito ao longo dos trajes de pele dos atletas. Além disso, conforme os atletas se movem na pista, o ar diretamente na frente deles se torna mais comprimido e o ar atrás deles se torna menos denso. Esta diferença de pressão atua tanto para "empurrar" contra os atletas pela frente e "puxá-los" para trás ao mesmo tempo, retardando-os.

O arrasto de pressão é responsável por mais de 90% do arrasto geral do piloto e do bobsled. A quantidade de arrasto de pressão é influenciada pela forma do atleta, assim, os especialistas em aerodinâmica podem tentar obter ganhos de desempenho de maneira mais eficaz refinando os capacetes e roupas dos atletas.

Trajes de esqueleto são feitos de um material elástico chamado poliuretano. Todas as equipes usam este material, mas a adição de cumes resistentes ao arrasto e o uso de escaneamento 3-D permitem que os designers de trajes façam mudanças sutis na forma dos atletas que parecem diferenciar os trajes da Equipe GB. Esse ajuste fino é comparável à cuidadosa engenharia de design de carros e aviões de Fórmula 1 para aperfeiçoar seu comportamento aerodinâmico.

Os sulcos resistentes ao arrasto nos trajes da Equipe GB introduzem turbulência na fina camada de ar que cerca o atleta, conhecida como camada limite. Uma camada limite turbulenta realmente causa mais fricção na pele, mas é menos provável que se separe quando encontra uma costura no traje de pele, uma crista dobrada de material, ou uma superfície curva. A separação cria bolsões de baixa pressão, ar lento, muito disso pode causar grandes aumentos no arrasto de pressão. As cristas minimizam o arrasto de pressão, superando o aumento da fricção da pele para fornecer aos pilotos aquele toque extra de energia.

Qualquer material solto "esvoaçante" das roupas de pele dos pilotos também causa separação de ar. Por atletas de varredura a laser 3-D, os fabricantes de roupas podem criar sob medida, ternos justos para cada piloto, reduzindo a quantidade de material solto. Varreduras 3D também podem ser usadas em simulações de computador para modelar como o ar flui sobre o piloto e o bobsled, a fim de analisar onde quaisquer melhorias podem ser feitas.

Que vantagem de velocidade você acha que os trajes proporcionaram?

Uma estimativa muito liberal de uma redução de 5% no arrasto de pressão resultaria em uma economia de tempo aproximada de menos de meio segundo. A maior parte da economia de arrasto pode ser feita apenas por um atleta tendo um bom senso, fato de pele justo, que a maioria dos atletas já tem, reduzindo ainda mais os benefícios das cristas e digitalização 3-D.

Então, as reivindicações de uma vantagem de um segundo são exageradas. Mas, pela minha experiência de trabalho na Fórmula Um, são os ganhos marginais de frações de um por cento que podem fazer a diferença para os melhores atletas. Não vamos esquecer que Laura Deas levou seu bronze por uma margem de 0,02 segundos.

Isso é justo e se for assim, por que nem todos estão usando?

Os processos foram verificados pelo órgão regulador do esporte e considerados legais. A tecnologia desempenha um papel importante na ciência do esporte. Se for corretamente regulamentado para permitir que todos os concorrentes lucrem com ele, então isso é uma coisa boa.

A pesquisa que entra em técnicas de redução de arrasto pode muito bem ser transferida para outras disciplinas de engenharia, que poderia ser um benefício para a sociedade em geral.

Acho que esta é apenas uma oportunidade perdida por outras equipes. O Team GB claramente investiu no aspecto da tecnologia dos esportes. Eu gostaria de ver mais financiamento aberto para este tipo de pesquisa, para que mais atletas possam se beneficiar.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.