La fibra di carbonio è ampiamente utilizzata nel campo sportivo grazie alle sue eccellenti proprietà, quali leggerezza, elevata resistenza e resistenza alla corrosione.
Il badminton fece il suo debutto olimpico come sport dimostrativo alle Olimpiadi di Monaco del 1972; riapparve come sport dimostrativo alle Olimpiadi di Seul del 1988, e divenne ufficialmente disciplina olimpica alle Olimpiadi di Barcellona del 1992, quando si disputarono per la prima volta gare di singolare e doppio maschile e femminile. Il doppio misto fu aggiunto alle Olimpiadi di Atlanta del 1996. Il badminton paralimpico fece il suo debutto alle Olimpiadi di Tokyo del 2021.
Storia dello sviluppo dei compositi in fibra di carbonio nel badminton
Le prime racchette da badminton erano realizzate in legno massello e, in seguito allo sviluppo della tecnologia delle racchette da tennis, si passò al legno laminato. Dagli anni '60, le racchette da badminton iniziarono a utilizzare alluminio o acciaio, con l'alluminio utilizzato principalmente per la testa e l'acciaio per il manico.
Poiché la giunzione tra la testa e il manico è sottoposta a forti sollecitazioni durante il gioco, spesso si verificano fratture in questo punto. Nel 1968, Yonex introdusse il concetto di giunto a T, collegando la testa al manico inserendo un terzo elemento a forma di T in acciaio ad alta resistenza. Nel 1978, Yonex produsse le prime racchette da badminton in composito di fibra di carbonio in Giappone: la Carbonex 8 B-8500B1, che pesava meno di 100 grammi. Da allora, la maggior parte delle racchette da badminton da competizione utilizza compositi di fibra di carbonio, mentre le racchette da tempo libero più economiche utilizzano ancora alluminio e acciaio.
La prima racchetta da badminton in fibra di carbonio è nata nel 1978
Il metodo di produzione delle racchette da badminton in composito di fibra di carbonio (CFRP) è simile a quello delle racchette da tennis, ma anche molto diverso. Il manico è cavo e realizzato in modo simile al telaio di una racchetta da tennis, ma è dritto e ha una sezione trasversale molto più piccola (rotonda). La testa non è cava ma piena, poiché è realizzata in preimpregnato di fibra di carbonio piegato e compresso, che viene poi rivestito in uno stampo; la testa e il manico (pre-polimerizzato) vengono quindi collegati tramite un giunto a T in CFRP, facendo scorrere le due punte orizzontali nelle estremità del preimpregnato piegato e la punta verticale nel manico cavo, per poi polimerizzare dopo la chiusura dello stampo.
Ultimi sviluppi nei compositi in fibra di carbonio per racchette da badminton
Le racchette da badminton si differenziano in base a diverse caratteristiche: flessibilità, peso e punto di bilanciamento, da pesante a leggera. I compositi in fibra di carbonio possono ottimizzare queste caratteristiche cambiando il tipo di fibra utilizzata (da fibra di carbonio ad alta resistenza a fibra di carbonio ad altissimo modulo), l'orientamento delle fibre e la loro disposizione. Modificando lo stampo è anche possibile ottimizzare la sezione trasversale della testa per migliorare la resistenza alle alte tensioni e ridurre la resistenza aerodinamica. I produttori più noti sono Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop, Li Ning.
Le prestazioni delle racchette da badminton possono essere ulteriormente ottimizzate utilizzando una miscela di diversi tipi di materiali in fibra, come la Yonex "Nanoflare 800 Pro" contenente fibra di carbonio Toray M40X ad alta rigidità e fibra di polietilene ad altissimo peso molecolare (per migliorare le prestazioni di assorbimento degli urti). La testa Yonex Carbonex8000 utilizza compositi in fibra di carbonio miscelati con maglia di titanio o materiali in nanotubi di carbonio per ottenere colpi più stabili.
Le prestazioni complessive della racchetta possono essere migliorate mescolando CFRP con altri materiali
Oltre al badminton, il CFRP viene utilizzato anche nel badminton, come nel caso del badminton CarbonSonic prodotto da Victor, che utilizza piume di schiuma rinforzate con CFRP per ridurre il peso e migliorare la durata.
Le piume nel badminton sono rinforzate con CFRP
Da quando la competizione di badminton è stata introdotta ai Giochi Paralimpici di Tokyo 2021, alcuni atleti in carrozzina e in piedi (Figura 5) hanno utilizzato racchette in fibra di carbonio. Soprattutto per gli atleti in carrozzina, la struttura della carrozzina è relativamente complessa e per la struttura di base della ruota vengono utilizzati tubi saldati in alluminio o magnesio, ma la ruota e il sedile a volte utilizzano compositi in fibra di carbonio per ridurre il peso e migliorare la manovrabilità.
Il CFRP viene utilizzato nelle racchette da badminton e nelle sedie a rotelle nello sport paralimpico del badminton
Gli atleti in piedi partecipano alle gare di badminton ai Giochi Paralimpici
Le prestazioni complessive della racchetta possono essere migliorate mescolando CFRP con altri materiali
