INGEGNERIA E SCIENZA DELLO SPORT: LA NUOVA ERA DELLE PISTE DI ATLETICA MONDO

Sviluppare piste di atletica all'avanguardia attraverso l'uso della simulazione FEM (Finite Element Method) per combinare la progettazione tradizionale basata su prototipi con la modellazione virtuale: Mondo, leader nella produzione di superfici sportive ha avviato un percorso innovativo.

Approccio Innovativo nella progettazione di piste prefabbricate per l’atletica leggera

La struttura di una pista di atletica prefabbricata è complessa: il suo strato superiore garantisce il contatto ottimale tra scarpa e superficie e il drenaggio dell'acqua, mentre lo strato inferiore, con una densità più bassa per essere comprimibile e alveoli caratterizzati da una forma geometrica precisa, lavora accumulando e restituendo energia all'atleta. L’accurata scelta del materiale per lo strato superiore e la progettazione della forma degli alveoli inferiori, permettono di individuare il miglior compromesso: accumulare sufficiente energia per prevenire gli infortuni degli atleti e ridurne lo sforzo sulle articolazioni, ma anche accompagnare il gesto atletico in modo che l’energia venga restituita all’atleta in un modo e in un tempo ideali per una esecuzione ottimale del suo gesto.

Studiare le composizioni di mescole, spessori, forme e geometrie delle celle d’aria con metodo tradizionale sarebbe stato impossibile; ulteriormente difficoltoso sarebbe stato validare i risultati dei prototipi: non solo ad oggi non esiste un parametro in grado di descrivere l’interazione tra pista ed atleta, ma anche realizzare test con atleti significa lavorare in condizioni variabili e soggettive. Per questo l’impiego delle tecniche FEM è stato fondamentale per simulare i prototipi e l’interazione tra atleta e pista, permettendo di ricostruire tutto ciò che avviene nell’esecuzione di un gesto atletico in modo ripetibile.

Per approcciare questo lavoro è necessario verificare che i modelli (semplificazioni della realtà), si comportino come il materiale che simulano, per gli aspetti tecnici che devono essere studiati; i modelli sviluppati sono stati inizialmente validati attraverso la simulazione di caratteristiche come la force reduction e la vertical deformation, fondamentali per garantire la sicurezza delle piste di atletica. Dopo un affinamento del modello, è stato possibile studiare il comportamento del materiale sotto sollecitazioni più complesse e valutare l'interazione tra atleta e superficie.

MONDOTRACK™ con tecnologia ELLIPSE IMPULSE : Nuovo modello di pista di atletica

Lo studio ha portato alla selezione di un alveolo ellittico e alla definizione di un nuovo modello di pista: MONDOTRACK™ con tecnologia ELLIPSE IMPULSE.

Il nuovo design del sottofondo, caratterizzato da forme geometriche ellittiche, permette alla pista di rispondere in modo fluido e dinamico ad ogni passo, balzo o lancio, migliorando significativamente l’assorbimento e la restituzione dell’energia impressa dall’atleta sulla pista di atletica.

Mondo S.p.A.collabora da oltre 8 anni con il Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri del Politecnico di Milano (PolyEngLab) per sviluppare piste di atletica all'avanguardia. Questa collaborazione si è concentrata sull'uso della simulazione FEM per combinare la progettazione tradizionale basata su prototipi con la modellazione virtuale: un percorso innovativo che permette di affrontare problemi altrimenti non risolvibili.

Grazie agli studi condivisi con il Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri del Politecnico di Milano, la pista di atletica MONDOTRACK™ con tecnologia ELLIPSE IMPULSE e è progettata per essere più morbida ma più efficiente nel restituire l’energia, con un valore di impulso netto superiore rispetto ai modelli precedenti.

Dal progetto ai brevetti e i prossimi passi

La collaborazione ha prodotto diverse pubblicazioni scientifiche e una domanda di brevetto relativo alla forma degli alveoli delle piste.

L’ obiettivo comune è continuare a migliorare l'interazione tra atleta e superficie, esplorando nuove formulazioni e geometrie dei materiali. Questa continua ricerca ci permette di offrire piste di atletica sempre più performanti e sicure per diverse discipline atletiche.