看衝浪運動員在衝浪板上的創新

最新 08-05

當你第一次站在衝浪板上的時候，平衡可能是你唯一的想法，但是Wollongong大學(UOW)經驗豐富的衝浪者都在考慮如何改良設備。例如板面的設計和材料選擇的小調整，可以優化他們的性能，幫助他們捕捉額外的波浪。這就是為什麼UOW的研究人員在兩年前轉向3D列印，通過快速原型來測試大量衝浪板鰭設計。

這項研究仍在繼續。UOW的六名衝浪者和三名研究人員最近去了位於印尼西蘇門答臘島的偏進的明打威群島，他們在UOW的澳大利亞國家製造設斲節點上測試了設計和製造的3d列印衝浪板的新形狀。

這些3D列印衝浪板鰭實際上是UOW全球挑戰項目的一部分，該項目旨在利用最近開發的技術改變世界各地的生活。該項目由UOW教授Marc in het Panhuis領導，他之前曾參加過3D列印項目，如4D列印閥門。

正如教授解釋的那樣，他們的主要目標是突破衝浪板的設計和製造慣例，開發新的形狀、尺寸和材料，更有效率，特別適合個人用戶和他們喜歡的海浪。

衝浪者主要依靠兩樣東西來駕馭海浪：海洋和滑板。「對於一個簡單的衝浪板來說，有很多東西，你必須考慮到它的鰭基、深度、耙(戒掠)、箔、尖、趾和彎曲。」不要忘記，鰭的數量和它們在衝浪板上的位置。衝浪板其實不是一塊簡單的板，團隊研究的是不同的材料可以使鰭更強，更輕，更能使它彎曲"

Wollongong的研究人員已經對定製的3D列印鰭進行了大約三年的實驗

「3D列印技術使我們能夠列印任何我們能想像到的東西，包括衝浪板鰭，」澳大利亞國家製造基地的斯蒂芬·貝妮博士說。「我們的團隊一開始是在電腦上設計cad生成的鰭，然後我們利用這些設計，利用計算流體力學來觀察鰭在水中的表現。」這個過程的最後一部分是選擇最合適的材料來列印原型。

然而，最困難的是找到一個一致的海浪來測試每一個3D列印的鰭在現實環境中的性能特徵。在對一個理想的測試地點迚行了廣泛的搜索之後，他們選擇了印度尼西亞蘇門答臘島西海岸外的一系列島嶼，因為那裡有許多不同的衝浪和可靠的海浪。研究小組選擇了一種特殊的左撇子波浪，就在Macaronis。

「Macaronis是一個獨特的衝浪地點，因為海浪總是在同一地點的礁石上斷裂，」het Panhuis教授解釋說。「海浪還會滾過很長一段距離，衝浪者可以獲得最大的轉角，這對於收集衝浪板鰭的數據來說是完美的。」

衝浪團隊面臨的挑是捕捉各種各樣的海浪，利用不同的衝浪板鰭迚行儘可能多的轉彎。DP衝浪板的當地衝浪板設計師迪倫·佩雷茲也為這次旅行製作了標準化的衝浪板。

作為他們努力的一部分，他們還在衝浪板上安裝了感測器和GPS跟蹤設備，以收集每一波、每一種速度、每一次轉彎和每一次空氣的數據。這種衝浪方式使他們能夠密切跟蹤衝浪運動員在各個技能水平上的表現，這為新設計的開發提供了數據。

「衝浪者們在完成了每一套衝浪鰭測試之後，還會立即填上該鰭的表現等級，」het Panhuis教授解釋說。「這些信息被用來比較不同的鰭設計。」 UOW的生物力學研究實驗室主任Julie Steele教授在試驗期間收集了fin的性能評估數據，同時確保研究對特定的fin設計沒有偏向。

斯蒂爾教授說:「衝浪者們總是很樂意去衝浪，但他們不被允許看到衝浪板下面的安裝的鰭。」「為了幫助他們，我們給他們換了鰭，他們總是用代號稱呼他們。」研究人員追蹤並計算了他們的衝浪者衝浪超過450次的海浪，幵在六天的時間裡在各種天氣條件下迚行了超過1700次的轉彎，每次持續時間長達8個小時。他們測試了三種3D列印的衝浪板鰭原型，並將它們的性能不兩家主流衝浪板鰭生產商的商業產品迚行了比較。