Michael Phelps, Mireia Belmonte, Katie Ledecky, Michael Jamieson, Natalie Coughlin, Cullen Jones… detrás de las medallas y los récords de las grandes estrellas de la natación mundial hay miles de horas de entrenamiento, de esfuerzo, de sacrificio. Y hay también miles de horas de ciencia e innovación.
Detrás de esas milésimas que marcan la frontera entre el vencedor y el resto, se encuentra la marca número uno del mundo en equipamiento de competición: Speedo. Pero, ¿quién está detrás de Speedo? ¿Qué tecnología hace posible que Speedo diseñe los trajes de baño más avanzados y eficientes? La tecnología de ANSYS, la compañía número uno del mundo en simulación de ingeniería.
A lo largo de los últimos diez años, Speedo ha usado la tecnología de simulación de ANSYS para optimizar el desarrollo de sus trajes de baño, gafas y gorros de competición. A la vista de las decenas de medallas obtenidas por los nadadores del Team Speedo (en los JJ.OO. de Pekín, por ejemplo, el 89% de todas las medallas en natación), esta colaboración es todo un éxito. Speedo utiliza el software de Mecánica de Fluidos de ANSYS (CFD) para predecir el comportamiento del agua alrededor del cuerpo del nadador identificando las áreas en las que el efecto de la resistencia hidrodinámica es mayor.
De esta forma, el análisis CFD de ANSYS permite a Speedo guiar, probar y afinar al milímetro el diseño del equipamiento de cada nadador para optimizar su comportamiento hidrodinámico, así como mejorar su eficiencia. Por destacar un dato: el modelo LZR Razer de Speedo reduce en un 38% la resistencia hidrodinámica respecto a un traje de baño normal de licra.
Detrás de este resultado hay mucho tiempo de investigación en diseño, material, fabricación, etc. en el que están involucrados prestigiosas universidades, empresas e instituciones internacionales, incluida la NASA. Para ANSYS, el proceso comienza con un escaneo integral y de alta precisión de los cuerpos de más de 400 nadadores de élite.
La meta es analizar la resistencia pasiva del cuerpo cuando se mantiene en posición de deslizamiento, con los brazos extendidos bajo el agua (al comienzo de la carrera y en cada vuelta). Una posición clave en competición, ya que pueden llegar a ser más de 15 metros en los que la resistencia del agua tiene una importancia crítica. Esas tres milésimas que dieron a Mireia Belmonte su última medalla de oro, por ejemplo.
Más de 1.200 simulaciones para un diseño revolucionario
Los investigadores usan las herramientas de simulación de ANSYS CFD para identificar las áreas en las que tanto la piel (o el traje de baño) como la forma del cuerpo o la propia técnica del atleta genera mayor resistencia en el agua. La meta es lograr que el deslizamiento se produzca de la forma más eficiente. Y para ello son también cruciales otros dos elementos del equipamiento: el gorro y las gafas. Junto con el traje de baño, forman un revolucionario sistema de competición integral (Fastskin3) capaz de reducir la resistencia pasiva del cuerpo en un 16.6%. Un concepto innovador de Speedo en el que ANSYS ha estado presente desde su nacimiento.
Para el diseño del Fastskin3 Racing System se utilizaron datos de más de 1.200 simulaciones independientes, utilizando el software de simulación multifísica de ANSYS, junto con más de 90 escaneos 3D de los cuerpos, de pies a cabeza, de hombres y mujeres en la postura de deslizamiento. El software de ANSYS simuló cientos de posibilidades del comportamiento de los elementos del sistema Fastskin3 en condiciones reales (densidad del agua, cuerpo y estilo del nadador, impacto al lanzarse al agua, etc.), creando prototipos virtuales que de otra manera habrían requerido enormes recursos y demasiado tiempo.
Estas simulaciones revelaron la posición correcta de la cabeza o la importancia de un perfecto ajuste del gorro, sin alteraciones, para evitar perturbaciones al impactar con el agua; o el nivel de flexibilidad del material y la forma exacta de las gafas para alinearse perfectamente con el rostro y conseguir una hidrodinámica óptima y al mismo tiempo una total comodidad; o el material ultraligero y repelente al agua y el diseño de cada centímetro del traje de baño para reducir al máximo la fricción y favorecer la estabilidad para un mejor deslizamiento.
En el caso de los vehículos, los parámetros de simulación (velocidad, resistencia al viento, presión del aire) son bastante homogéneos. Con los nadadores no; cada uno tiene su estilo propio e inimitable, y su cuerpo único y singular. Recrear las brazadas de Michael Phelps o de Mireia Belmonte con un número indeterminado de prototipos físicos, creados expresamente para ellos, sería demasiado complejo y costoso. Imaginemos para cientos de nadadores diferentes y únicos. Imposible en términos prácticos. La solución es la tecnología de simulación de ANSYS.
Los resultados de esta ingente labor de investigación y desarrollo del equipo Speedo-ANSYS son fáciles de comprobar: están en los podios de todas las competiciones mundiales desde hace más de una década. Una colaboración clave para ambas compañías que seguirá revolucionando el futuro de la natación con innovadoras propuestas y un permanente espíritu de superación.
