El bádminton tiene sus raíces hace más de un milenio, pero la versión moderna del juego de raqueta se originó a finales del siglo XIX en Inglaterra. Hoy en día, es el segundo deporte más popular del mundo detrás del fútbol, ​​y se estima que 220 millones de personas disfrutan jugando. Durante las últimas tres décadas, el bádminton ha sido un deporte olímpico competitivo y, con velocidades de "pájaro" que superan las 300 mph en tiros "smash", sin duda lo convierte en un deporte emocionante para los espectadores.

Los volantes, también conocidos como pajaritos o pájaros, se fabrican tradicionalmente con plumas de pato, pero los volantes de nailon se han vuelto más utilizados debido a su durabilidad superior. Sin embargo, su comportamiento de vuelo es muy diferente al de los pajaritos de plumas tradicionales.

En Física de los Fluidos, Un trío de científicos de la India exploró el rendimiento aerodinámico de los volantes de nailon a distintas velocidades de vuelo. A través de análisis computacionales basados ​​en interacciones bidireccionales fluido-estructura, el equipo combinó ecuaciones que gobiernan el flujo de aire con ecuaciones que determinan la deformación de la falda de un volante en vuelo. El artículo se titula "Análisis computacional de las interacciones fluido-estructura de un volante de bádminton sintético".

"Estudiamos el flujo examinando las fuerzas aerodinámicas sobre el volante, así como sus deformaciones en cada velocidad de vuelo", dijo el autor Sanjay Mittal. "La presión sobre el faldón hace que éste se deforme hacia dentro y esta deformación aumenta con la velocidad."

El equipo identificó cuatro regímenes distintos de deformación. A velocidades inferiores a 40 metros por segundo (89 mph), el faldón mantiene la circularidad a pesar de la deformación de la sección transversal; a velocidades más altas, se dobla y se deforma en un cuadrado antes de vibrar radialmente. Finalmente, sufre una deformación circunferencial similar a una onda de baja frecuencia.

"El área de la sección transversal del volante disminuye con la velocidad, lo que reduce el caudal de aire a través del volante", dijo Mittal. "Las estructuras de vórtice que se forman dentro del volante se debilitan cuando se deforma. Como resultado de estos efectos, el volante deformado ofrece una resistencia al aire mucho menor en comparación con su contraparte rígida."

Los resultados computacionales del estudio confirman las mediciones experimentales, explicando la fenomenología de por qué un volante de plumas de pato no se deforma tanto como uno de nailon y por qué el vuelo de cada uno a alta velocidad es bastante diferente. Desde la perspectiva de un jugador que recibe un gran tiro, el volante de nailon, que viaja más rápido, es más difícil de devolver.

En última instancia, la investigación puede representar un nuevo arco en la historia de este querido deporte.

"Nuestro estudio abre la posibilidad de diseños mejorados que hagan que el volante de nailon sea estructuralmente más rígido para que imite más fielmente el rendimiento aerodinámico de los volantes de plumas", dijo Mittal. "Esto podría cambiar las reglas del juego, literalmente".

Más información: Análisis computacional de las interacciones fluido-estructura de un volante de bádminton sintético, Física de los fluidos (2024). DOI:10.1063/5.0182411

Información de la revista: Física de los fluidos

Proporcionado por el Instituto Americano de Física