El secreto de Dumoulin en el Tour de Francia: un maillot diseñado con la ayuda de la impresión 3D

Redacción
Viernes, 15 Julio 2016
El secreto de Dumoulin en el Tour de Francia: un maillot diseñado con la ayuda de la impresión 3D

El ciclista holandés Tom Dumoulin (Giant-Alpecin) se ha impuesto este viernes en la decimotercera etapa del Tour de Francia 2016, una contrarreloj entre Bourg-Saint-Andéol y La Caverne du Pont-d´Arc sobre 37,5 kilómetros, en la que voló para no dar opción ni a un Chris Froome (Sky) que, segundo, refuerza y mucho su maillot amarillo.

Esta crono deja a dos claros ganadores. Por un lado, a un Tom Dumoulin que se exprimió para demostrar que se ha convertido en todo un especialista y firmar su particular doblete. No ha tenido fuerzas para hacer una buena general, pero sí para ganar dos etapas, la de Andorra en el final en alto en Arcalís y esta contrarreloj.

Dumoulin, que tuvo que esperar y esperar en la zona del podio hasta comprobar que ni Froome podía con su tiempo, se sincronizó a la perfección con su bicicleta y pese a que la etapa tenía dos repechos y el factor viento entró fuerte en juego acabó sacando 1 minuto y 3 segundos a Froome, segundo, y 1 minuto y 31 segundos a Nelson Oliveira (Movistar), tercero.

Pocos saben que Dumoulin corre este Tour de Francia con un maillot especialmente diseñado para él con la ayuda de las tecnologías de escaneado 3D e impresión tridimensional.

El maillot es fruto del esfuerzo conjunto entre el equipo Giant-Alpecin y la Universidad de Tecnología de Delft ( TU Delft ) en un afán  por dar al ciclista profesional una ventaja competitiva frente a sus competidores. Para aquellos menos familiarizados con el deporte del ciclismo, algunos resultados de carreras suelen estar determinadas por fracciones de segundo, por lo que tener algún tipo de ventaja, como un maillot aerodinámico adicional, podría ser un factor decisivo.

 un maillot diseñado con la ayuda de la impresión 3D

Un equipo de la Universidad Técnica de Delft escaneó en 3D el cuerpo de Dumoulin en una posición habitual que adoptan los ciclistas, imprimió en 3D una réplica a tamaño natural y puso a prueba una serie de diferentes materiales y maillots con el que fue vestido el maniquí impreso en 3D, dentro de un túnel de viento. A través de este proceso, el equipo de investigadores universitarios  junto con técnicos del conjunto ciclista  fueron capaces de diseñar un maillot optimizado y personalizado para el atleta holandés.

El primer paso en la operación fue el escaneado en 3D del cuerpo de Dumoulin. Esto era necesario ya que no se podía disponer de la continua presencia del ciclista debido a su continua participación en competiciones en distintos países de Europa. Para el proceso de digitalización, los investigadores solicitaron la ayuda de la empresa th3rd , que hizo un análisis detallado y preciso del ciclista utilizando un método de fotogrametría. Todo el proceso, que involucró a 150 cámaras DSLR de captura de fotos de Dumoulin desde todos los ángulos llevó sólo unos 30 minutos.

 un maillot diseñado con la ayuda de la impresión 3D

El siguiente paso fue la segmentación 3D de todos los datos del escaneado para crear un modelo 3D viable del cuerpo de Dumoulin. El Dr. Jouke Verlinden, que forma parte de la Facultad de Ingeniería de Diseño Industrial de la Universidad Técnica de Delft, explica:  "Es clave para utilizar los datos correctamente, mediante la división de los archivos de una manera inteligente, la denominada segmentación 3D. También hay que  determinar dónde la precisión del escaneo y la impresión resultante es algo menos importante. En esas zonas se puede reducir de manera drástica la cantidad de datos que se necesita. Si tu objetivo es hacer un modelo que sea exacto hasta un nivel de micras, puede llevar demasiado tiempo imprimir el maniquí".

 un maillot diseñado con la ayuda de la impresión 3D

Una vez preparado el modelo 3D, el equipo de investigadores comenzó el proceso de impresión 3D. Para crear un modelo de tamaño natural del ciclista tuvieron que imprimir tridimensionalmente en ocho partes separadas. Las partes se imprimieron utilizando varias impresoras FDM, que tardaron un total de 50 horas. Las partes del cuerpo impresas en 3D fueron posteriormente ensambladas.

Para probar diferentes materiales y maillots, se entregó el maniquí impreso en 3D a Wouter Terra, un estudiante de doctorado en la Facultad de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad Técnica de Delft, que registra los resultados de una serie de pruebas en el túnel de viento. El proceso de ensayo de materiales no era tan simple como uno podría esperar. Terra explica: "Quizás se puede pensar en una tela suave para inducir la menor resistencia. Pero esto no siempre es el caso, sobre todo cuando se mira el flujo de aire alrededor de una forma redondeada, roma, no racionalizada, como es el cuerpo de un ciclista".

 un maillot diseñado con la ayuda de la impresión 3D

De acuerdo con Terra, a veces una superficie estriada en realidad puede ser más beneficiosa en un diseño aerodinámico debido a los dos tipos de resistencia: arrastre por fricción y arrastre a través de la presión. "A través de la rugosidad, el arrastre por fricción aumentará, pero la resistencia a través de la presión puede caer drásticamente. El arrastre neto disminuirá entonces ", continuó. "Una combinación inventiva de puntos ásperos y suaves en el maillot solamente podría desembocar en una disminución en la resistencia de un 0,5%, pero esto podría suponer esos segundos preciosos que hacen la diferencia entre ganar o estar en el top 10."

 un maillot diseñado con la ayuda de la impresión 3D

También los materiales suministrados por Etxeondo, un proveedor de ropa ciclista, se pusieron a prueba con el fin obtener una idea de qué tipos de materiales eran las más eficientes para la carrera conforme al cuerpo de Dumoulin. Al final, se hicieron una serie de maillots usando una variación de materiales, tanto lisos como con textura para la prueba de arrastre en el túnel de viento. Utilizando un método de velocímetro de partículas (PIV), los flujos de aire fueron mapeados y medidos para ver qué combinación de materiales proporcionaba los mejores resultados.

 

 

 

 

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