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Cómo han mejorado los nuevos esquís de competición, máquinas súperresistentes al tiempo que súperligeras

Cómo han mejorado los nuevos esquís de competición, máquinas súperresistentes al tiempo que súperligeras
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A los deportistas olímpicos se les exige un alto nivel de rendimiento mental y corporal, pero pueden obtener una ventaja crucial si cuentan con el mejor equipamiento deportivo para su deporte y si las condiciones meteorológicas son favorables. Los esquís, por ejemplo, tienen que someterse a cambios prácticamente constantes durante las carreras.

Un esquí ideal es aquél que le proporcion al deportista una plataforma rígida e inflexible a la que sujetar su botas, la flexibilidad necesaria para deslizarse en los giros, no se rompe bajo la presión de los saltos y los aterrizajes y es lo suficientemente ligero para no ralentizar al atleta. Pero eso no es todo: los esquís tienen que ser resistentes a los daños por colisiones, poder absorber las vibraciones de las condiciones gélidas y resistir las temperaturas extremas y los rayos de sol intensos tan comunes en los ambientes de montaña.

Es mucho que pedirle a un solo objeto. Los esquís más antiguos estaban hechos de madera de fresno fuerte y flexible, pero con la evolución de la tecnología han pasado a ser mucho mejores. Los materiales, el diseño y los procesos de construcción actuales son secretos de fábrica muy bien guardados que solamente las empresas de equipamiento de esquí conocen. Sin embargo, otros expertos en materiales deportivos y yo sabemos que los componentes y los métodos esenciales son muy parecidos.

Todos los esquís son como un sándwich porque están compuestos por varias capas de diferentes materiales con sus propias características para crear un solo objeto: el esquí de competición. Los técnicos de los esquís y la tecnología ayudan a los atletas a conseguir los mejores resultados.

Materiales avanzados para condiciones extremas

El polietileno de peso molecular ultra alto es un plástico de alta ingeniería que normalmente se utiliza en cuerdas de alta resistencia y en implantes artificiales de cadera y de rodilla. Es un material muy resistente que se puede doblar y flexionar muchas veces sin llegar a romperse, es resistente a las rozaduras, mantiene sus propiedades en un amplio rango de temperaturas y contiene poros microscópicos por toda su superficie. Cuando se usa como capa base de un esquí, estos poros microscópicos actúan como una esponja para la cera de competición con el fin de adaptar el esquí a las condiciones de la nieve.

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Los laterales de la base del esquí están hechos de una aleación de acero de alta resistencia que ha sido calentada y procesada para cumplir con las exigentes condiciones de este deporte. Estos procesos hacen que el acero sea resistente al óxido y que sea capaz de ser afilado como un cuchillo. El acero necesita mantener los bordes para poder romper la nieve y el hielo sin que el resto del esquí se rompa o se agriete.

Por encima de la base del esquí hay una capa compleja que se llama "panel sándwich" y que está fabricada con materiales parecidos y con las mismas técnicas que se utilizan para fabricar naves espaciales, aviones y coches de carreras. El centro del sándwich está compuesto por un material que conforma el núcleo y que está rodeado de compuestos reforzados con fibras.

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Los núcleos de los paneles sándwich de los esquís pueden ser aleaciones de titanio ligero, espuma de polímero similar a las de los vasos de café de poliestireno extruido o varios tipos de madera (como arce, álamo, roble o chopo). Estos diferentes materiales de plástico, madera y metal están compuestos a base de capas para calibrar el esquí según el nivel deseado de fuerza, rigidez, flexibilidad y amortiguación de vibraciones, todo ello con el menor peso posible.

Las capas exteriores del panel de sándwich están hechas de resinas epóxicas (pegamentos de alto rendimiento) con los que se colocan los materiales de ingeniería como la fibra de carbono, la fibra de vidrio o el kevlar. Estas capas de fibra de resina hacen que el núcleo del sándwich se mantenga unido y hacen que todos los diferentes materiales funcionen como uno solo.

Al igual que el núcleo, estas capas compuestas pueden tener diferentes gruesos y composiciones a lo largo del esquí. Incluso se aplican en diferentes ángulos del esquí para mejorar su rigidez y su fuerza.

Una rápida mejora en tiempos recientes

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El panel de sándwich del esquí hace que sea posible cambiar de sentido de forma más rápida y ayuda a que el esquí pase sin dificultades por los baches y surcos del terreno. También responde mejor a los movimientos del esquiador y es más estable en altas velocidades que los diseños menos avanzados porque puede aprovecharse de los mejores aspectos de todos sus compuestos. En general, el panel de sándwich está confeccionado para ser más rígido en la zona donde se fija la bota y más flexible en las puntas del esquí para que se pueda deslizar de forma aún más sencilla por terrenos irregulares.

Cada panel de sándwich del esquí está diseñado y confeccionado para optimizar su rendimiento en un evento de esquí específico, ya sea descenso, cross o salto de esquí (o dependiendo de las preferencias personales del esquiador).

La industria del esquí, y sobre todo a nivel de competición, está dispuesta a correr riesgos y llegar hasta el límite, investigando con los conceptos de materiales más avanzados para conseguir un rendimiento óptimo. El resultado tras décadas de investigación es una mejora significativa en las marcas de los esquiadores olímpicos con el paso del tiempo.

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El trabajo también ha dado sus frutos más allá de las medallas olímpicas y ha llegado al mercado recreativo. Los aficionados al esquí pueden explorar terrenos más avanzados y pendientes más desafiantes con la ayuda de mejora en la reacción a los saltos y la amortiguación o con el ligero peso de sus esquís. Los esquiadores amateur también pueden aumentar su velocidad con los cambios en las condiciones de la nieve y moverse más fácilmente en las curvas porque los esquís se adaptan y responden mejor a la fuerza individual del esquiador, así como a las condiciones de la pendiente. La mejora en los materiales hace que los esquiadores aficionados puedan esquiar en terrenos que anteriormente solo eran accesibles a atletas de competición.

Todos estos avances ocurren muy rápido. Antes de que lleguen los próximos Juegos Olímpicos de Invierno, los consumidores probablemente se podrán hacer con los mismos tipos de esquís y tablas de snowboard que las que han utilizado los deportistas olímpicos en 2018... y los que compitan en 2022 usarán materiales aún más sofisticados que les ayudarán a ir más rápido, más alto y más fuerte que nunca.

Autor: Marc Zupan, Profesor Asociado de Ingeniería Mecánica, Materiales y Mecánica Sólida por la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore.

Este artículo ha sido publicado originalmente en The Conversation. Puedes leer el artículo original aquí.

Foto: Matthias Schrader (x2), Gabriele Facciotti, Kin Cheung, Dmitri Lovetsky.

Traducido por Silvestre Urbón.

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