86

ÂWIAT NAUKI STYCZE¡ 2004

Zjazd wspomagany

ELEKTRONICZNE NARTY

Przez dziesi´ciolecia

mi∏oÊnicy bia∏ego szaleƒstwa mkn´li po

Êniegu na deskach w kszta∏cie wyd∏u˝onych prostokàtów. Jed-
nak w po∏owie lat dziewi´çdziesiàtych pojawi∏y si´ narty o
obrysie klepsydry. ¸atwiej na nich skr´caç, poniewa˝ ci´˝ar
narciarza koncentruje si´ bli˝ej osi narty, a nie na jej kraw´-
dzi. Zapobiega to zbaczaniu narty z toru jazdy na drobnych nie-
równoÊciach. Obecnie carvingi, inaczej zwane nartami talio-
wanymi – szerokie z przodu i z ty∏u, a zw´˝one na wysokoÊci
wiàzania – zdominowa∏y rynek.

Jest tylko jedno ale: rozk∏ad si∏ w narcie tego typu wytwa-

rza silny moment skr´cajàcy. Aby narta mimo to by∏a struktu-
ralnie spójna, musi byç sztywniejsza. To jednak oznacza iry-
tujàcà sk∏onnoÊç do drgaƒ, co jest nie tylko nieprzyjemne, ale
mo˝e nawet doprowadziç do utraty kontaktu narty z pod∏o˝em
i upadku narciarza.

W ciàgu ostatnich szeÊciu lat producenci nart stosowa-

li wk∏ady z rozmaitych tworzyw syntetycznych, majàce t∏umiç
wibracje. Najefektywniejszym jednak rozwiàzaniem mogà si´
okazaç zastosowane po raz pierwszy w rakietach tenisowych
piezoelektryczne w∏ókna, które przetwarzajà energi´ wibracji
oraz odkszta∏ceƒ Êciskajàcych i skr´tnych na pràd elektryczny.
Wbudowany w nart´ uk∏ad elektroniczny gromadzi energi´
elektrycznà i kieruje jà z powrotem do w∏ókien, powodujàc
ich kurczenie lub rozciàganie przeciwdzia∏ajàce momentowi
skr´cajàcemu, co zapewnia p∏ynnà jazd´. Coraz wi´cej zawo-
dowych narciarzy przestawia si´ na sprz´t z systemem piezo-
elektrycznym. „Jazda jest spokojniejsza” – mówi Joe Cutts, re-
daktor dzia∏u sprz´tu w magazynie Ski. Narty takie sà równie˝
„bardziej uniwersalne” w ró˝nych warunkach Êniegowych –
dodaje Peter Keelty, wspó∏za∏o˝yciel witryny RealSkiers.com.

Niestety, „aktywne”, czyli wyposa˝one w uk∏ad procesoro-

wy narty piezoelektryczne, sà mniej wi´cej o po∏ow´ dro˝sze,
a w opinii niektórych specjalistów ich zalety mogà byç w przy-
padku narciarstwa rekreacyjnego niezauwa˝alne – istotne sta-
jà si´ dopiero przy wi´kszych pr´dkoÊciach na oblodzonym
stoku. Firma K2 – znany producent nart – zrezygnowa∏a w
ogóle ze swych modeli piezo, w których wykorzystywano
wprawdzie nie sprz´˝enie zwrotne przez mikroprocesor, ale
wk∏ady piezoelektryczne t∏umiàce wibracje pasywnie. Tak˝e in-
ni konstruktorzy twierdzà, ˝e odpowiednio zaprojektowana
warstwa gumy daje niemal takie same korzyÊci za u∏amek
kosztów.

Ale Herfried Lammer, doÊwiadczony projektant sprz´tu w

firmie Head Sport AG z Kennelbach w Austrii, b´dàcej lide-
rem na rynku nart piezoelektrycznych, mówi, ˝e narciarze
wolà jazd´ wspomaganà elektronicznie: „Chodzi w koƒcu o
to, ˝eby byli na stoku zadowoleni. I sà”.

Mark Fischetti

NAUKA

W ZAPRZ¢GU

PODCZAS SKR¢CANIA

ci´˝ar narciarza przy∏o˝ony

jest w pobli˝u osi narty, natomiast si∏a reakcji
pod∏o˝a dzia∏a w kierunku przeciwnym wzd∏u˝ jej
wewn´trznej kraw´dzi. To przesuni´cie tworzy
moment skr´cajàcy, który powoduje, ˝e kraw´dê
narty ma tendencj´ do unoszenia si´, czemu musi
przeciwdzia∏aç narciarz. WartoÊç momentu skr´cajàcego
bezustannie zmienia si´ podczas skr´cania,
powodujàc wibracje, nierównà jazd´
i obsuwanie si´ narty w dó∏ stoku.

Moment skr´cajàcy

W∏ókna si´ skracajà

Pozycja narty

bez w∏ókien

Uk∏ad

elektroniczny

PRZED ZADZIA¸ANIEM W¸ÓKIEN

PO ZADZIA¸ANIU W¸ÓKIEN

Si∏a

Êcinajàca

W∏ókna si´

wyd∏u˝ajà

èRÓD¸

O: HEAD SPOR

T AG; IL

USTRACJE: KENT SNODGRASS

P

recision Graphics

STYCZE¡ 2004

ÂWIAT NAUKI

87

‰

OGRZEWANE BUTY: Firma Advanced Cerametrics z Lam-

bertville w stanie New Jersey pracuje nad butami turystyczny-
mi i narciarskimi ogrzewanymi pràdem elektrycznym, genero-
wanym przez umieszczony w obcasie uk∏ad piezoelektryczny, i
buty wojskowe z urzàdzeniem do ∏adowania akumulatorów. Przy-
gotowuje tak˝e samozasilajàce si´ przyn´ty wydajàce odg∏osy
charakterystyczne dla zwierzàt, którymi ˝ywià si´ ryby.

‰

¸OKIEå TENISISTY? Materia∏y piezoelektryczne w konstruk-

cji rakiet tenisowych zastosowa∏a jako pierwsza firma Head Sport
w celu ograniczenia wibracji uchwytu po odbiciu pi∏ki. W lipcu
2002 roku Werner Zirngibl z Instytutu Ortopedii i Medycyny
Sportowej w Monachium udost´pni∏ rakiety z systemem piezo-
elektrycznym 55 graczom amatorom leczonym z powodu tzw.
zespo∏u ∏okcia tenisisty w postaci przejÊciowej lub przewlek∏ej.

Po szeÊciu tygodniach regularnego u˝ywania pa-

cjenci z chronicznymi dolegliwoÊciami odczu-

li popraw´ w najlepszym razie nieznacznà, natomiast osoby
uskar˝ajàce si´ na przelotne bóle – istotnà ulg´.

‰

KA˚DY NARCIARZ SWOJE CHWALI: Przez ca∏e lata in˝ynier

mechanik John Howe kierowa∏ dzia∏em rozwoju produktów firmy
Head Ski z Baltimore, a póêniej pracowa∏ jako g∏ówny konsultant
innych potentatów bran˝y narciarskiej. Obecnie jednak pracuje
we w∏asnym domu w Waterford w stanie Maine, wytwarzajàc
rocznie od 50 do 100 par nart o awangardowej konstrukcji, na-
zwanych przez niego Claw. Zawierajà one warstw´ gumy, która
zdaniem konstruktora, lepiej t∏umi wibracje ni˝ cokolwiek innego.
Claw majà opini´ doskonale sprawdzajàcych si´ na oblodzonych
stokach Nowej Anglii, gorzej jednak na mi´kkim Êniegu. Howe
twierdzi tymczasem, ˝e wiele komercyjnych innowacji to rekla-
mowe sztuczki. W swojej ksià˝ce The New Skiing Mechanics
szczegó∏owo omawia si∏y dzia∏ajàce na nart´ podczas jazdy, wy-
chwalajàc przy okazji narty Claw.

CZY WIESZ, ˚E...

U˚YCIE SPECJALNYCH MATERIA¸ÓW

pozwala ograniczyç wibracje.

Moment skr´cajàcy powoduje wyst´powanie napr´˝eƒ Êcinajàcych,
które osiàgajà najwi´kszà wartoÊç bezpoÊrednio przed wiàzaniem.
W nartach skonstruowanych przez firm´ Head Sport (powy˝ej)
napr´˝enie powoduje rozciàganie lub kurczenie si´ w∏ókien
piezoelektrycznych przetwarzajàcych energi´ mechanicznà
w elektrycznà. Wbudowany uk∏ad elektroniczny gromadzi energi´
i co 5 ms kieruje do w∏ókien impuls pràdu wywo∏ujàcego ich
wyd∏u˝anie lub skracanie, wytwarzajàc przeciwny moment
skr´cajàcy, który zwi´ksza przyczepnoÊç narty i t∏umi wibracje.

GUMOWE PODK¸ADKI

mi´dzy nartà a butem

to rozwiàzanie alternatywne,

które te˝ ogranicza w pewnym

stopniu wibracje.

W¸ÓKNA PIEZOELEKTRYCZNE

sà wykorzystywane w niektórych
rakietach tenisowych do t∏umienia
wibracji wywo∏anych uderzeniem pi∏ki,
co chroni r´k´ gracza przed obcià˝eniami.

Ci´˝ar

W∏ókna piezoelektryczne

Si∏a reakcji Êniegu