Desarrollar pistas de atletismo de última generación mediante el uso de la simulación por elementos finitos (MEF) para combinar el diseño tradicional basado en prototipos con el modelado virtual: Mondo, fabricante líder de superficies deportivas, se ha embarcado en un viaje innovador y lanza una nueva era de pistas de atletismo.
La estructura de un pavimento prefabricado para pistas de atletismo es compleja: su capa superior garantiza un contacto óptimo entre la zapatilla y la superficie y el drenaje del agua, mientras que la capa inferior, con una densidad menor para ser compresible y con celdas caracterizadas por tener una forma geométrica específica, trabaja acumulando y devolviendo energía al atleta. La cuidadosa elección del material de la capa superior y el diseño de la forma de las celdas inferiores permiten alcanzar la mejor combinación: acumular la energía suficiente para prevenir las lesiones del atleta y reducir la tensión en las articulaciones, pero también acompañar el gesto atlético para que se devuelva la energía al atleta en la forma y el momento perfectos para favorecer la ejecución más óptima de su gesto.
Estudiar la composición de los materiales, los espesores, las formas y las geometrías de las celdas de aire con métodos tradicionales habría sido imposible; aún más difícil habría sido validar los resultados de los prototipos: no sólo no existe hasta la fecha ningún parámetro que pueda describir la interacción entre la pista y el atleta, sino que además realizar pruebas con atletas significa trabajar en condiciones variables y subjetivas. Por ello, el uso de técnicas de elementos finitos ha sido fundamental para simular los prototipos y la interacción entre atleta y pista, permitiendo reconstruir de forma repetida todo lo que ocurre en la ejecución de un gesto atlético.
Para abordar este trabajo, es necesario verificar que los modelos (simplificaciones de la realidad), se comportan como el material que simulan, para los aspectos técnicos a estudiar; los modelos desarrollados se validaron inicialmente simulando características como la reducción de fuerzas y la deformación vertical, fundamentales para garantizar la seguridad de las pistas de atletismo. Tras perfeccionar el modelo, fue posible estudiar el comportamiento del material ante esfuerzos más complejos y evaluar la interacción entre el atleta y la superficie.
El estudio condujo a la selección de una capa inferior con celdas elípticas y a la definición de un nuevo pavimento para pistas: Mondotrack™Ellipse Impulse.
El nuevo diseño de la capa inferior, caracterizado por formas geométricas elípticas, permite que la pista responda de forma suave y dinámica a cada zancada, salto o lanzamiento, mejorando significativamente la absorción y el retorno de la energía producida por el atleta en la pista de atletismo.
Mondo lleva más de 8 años colaborando con el Laboratorio de Ingeniería de Polímeros del Politécnico de Milán (PolyEngLab) para desarrollar pistas de atletismo de última generación. Esta colaboración se ha centrado en el uso de la simulación por elementos finitos para combinar el diseño tradicional basado en prototipos con la modelización virtual: un enfoque innovador que permite abordar problemas que de otro modo serían irresolubles.
Gracias a los estudios compartidos con el Laboratorio de Ingeniería de Polímeros del Politécnico de Milán, el pavimento para pistas de atletismo Mondotrack® WS Ellipse Impulse está diseñado para ser más blando pero más eficiente en el retorno de energía, con un valor de impulso neto superior al de los modelos anteriores.
La colaboración ha dado lugar a varias publicaciones científicas y a una patente sobre la forma de las celdas del pavimento para pistas.
El objetivo común es seguir mejorando la interacción entre el atleta y la superficie explorando nuevas formulaciones de materiales y geometrías. Esta investigación continua nos permite ofrecer pistas de atletismo cada vez más eficaces y seguras para diferentes disciplinas atléticas.