Na semana passada, nossa estudante de doutorado financiada pelo HUUB, Philippa Jobling, formou-se na Nottingham Trent University. O título final de sua tese foi ‘Otimização aerodinâmica e termorregulatória do design de tri-suit para triatlo’, que mostrou que os tecidos apresentam desempenho ideal em diferentes temperaturas. Tem pouco a ver com o quão leve ou fino o tecido é e é governado pela física. A HUUB orgulha-se de ser a primeira a implementar uma abordagem multidisciplinar para inovação de produtos, onde identificamos a importância crítica de otimizar o compromisso entre aerodinâmica e termorregulação.
VISÃO GERAL DA TESE
Um triatlo consiste em natação, ciclismo e corrida, tudo concluído em sucessão imediata. As provas são de curta distância (sprint), consistindo em 750 m de natação, 20 km de ciclismo e 5 km de corrida até longa distância, como as mundialmente famosas corridas Ironman que consistem em 3,8 km de natação, 180 km de ciclismo e 42,2 km de corrida. As regras e roupas diferem nas diversas disciplinas de distância. Devido à natureza curta, técnica e legal da distância de sprint, muito pouca consideração é dada aos materiais em termos do seu impacto na termorregulação e aerodinâmica do atleta, mesmo em clima quente, pois provavelmente terá pouco ou nenhum impacto no desempenho, onde é comum os competidores usarem roupas sem mangas, tudo em um só traje de corrida. No entanto, quando se trata de distâncias mais longas, a regra legal não prevista significa que os concorrentes não ganham vantagem aerodinâmica uns dos outros e têm de confiar na sua própria posição e design de vestuário para tornar o seu ciclismo mais eficiente. Para um meio-ironman, os triatletas costumam usar ternos completos com tecidos ásperos incorporados ao longo tecido dos ombros que cobre o braço até os cotovelos, para auxiliar na aerodinâmica. Nessa longa distância, os triatletas exercem alta potência por períodos prolongados de tempo, resultando em alta produção concomitante de calor. Portanto, é importante que as vias de perda de calor, antes ou durante a corrida, forneçam ao atleta resfriamento suficiente para evitar tensão excessiva pelo calor e efeitos negativos no desempenho, especialmente quando compete em altas temperaturas ambientais. Foram observados benefícios de desempenho com vários métodos de pré-resfriamento, incluindo coletes de gelo e imersão em água fria, enquanto muitos métodos benéficos de pré-resfriamento são muito impraticáveis para serem adotados durante uma corrida. Durante a fase de ciclismo, a maior via de perda de calor é através do resfriamento convectivo, porém, isso pode ser inibido pelas posições aerodinâmicas agressivas adotadas pelos triatletas. Durante esta fase, torna-se um compromisso importante entre melhorar a eficiência aerodinâmica e, ao mesmo tempo, manter a perda de calor suficiente. Uma maneira pela qual a perda de calor pode ser praticamente otimizada é através da seleção inteligente de tecidos nos trajes de triatlo. Ao melhorar o movimento do calor para longe do corpo através do aumento da condutividade, uma absorção e evaporação mais eficientes do suor, poderia ajudar a manter o desempenho ou permitir que os triatletas mantivessem uma posição aerodinâmica mais agressiva sem tal prejuízo à perda de calor. Embora seja difícil selecionar tecidos sem primeiro caracterizá-los em termos de propriedades térmicas e aerodinâmicas, o que pode ser muito caro, demorado e geralmente envolve o uso de um manequim térmico, métodos de placa quente ou túnel de vento. Atualmente, pouco se sabe até que ponto as diferenças nas propriedades do tecido afetam a resposta termofisiológica dos atletas durante o ciclismo em condições ambientais estressantes, onde um traje otimizado seria considerado mais benéfico.
Portanto, o objetivo desta pesquisa foi testar a confiabilidade de um método novo e mais rápido de medição de condutividade térmica e efusividade térmica de tecidos de desempenho esportivo usando um dispositivo C-Therm (Capítulo 2), caracterizar tecidos de desempenho atualmente usados em roupas esportivas de elite em termos de suas propriedades térmicas e aerodinâmicas (Capítulo 3), compreender como as diferenças na condutividade térmica e na efusividade térmica impactam tanto a termofisiologia quanto a percepção térmica (Capítulo 4), investigar se os dados aerodinâmicos coletados são aplicáveis em um ambiente de campo (Capítulo 5) e, finalmente, investigar como as manipulações diretas dos tecidos destinadas a aumentar a eficiência da evaporação do suor afetam a termofisiologia e a percepção térmica ao pedalar no calor (Capítulo 6).
Surgiram várias descobertas, incluindo: 1) Ao usar o C-Therm para medir k e 𝜀 de um tecido destinado a ser usado como uma única camada no corpo, são necessárias apenas 5 camadas únicas de tecido. Embora os métodos de teste de tecidos multicamadas e de camada única não possam ser usados de forma intercambiável, uma regressão linear pode ser usada para derivar resultados de um método para outro. 2) Foram observadas diferenças nas propriedades térmicas dos tecidos lisos e foram identificadas diferenças nas propriedades aerodinâmicas dos tecidos lisos e ásperos. Isso permitiu a seleção de tecidos para trajes específicos de triatlo com base na velocidade de ciclismo do atleta para o qual se destinava a ser usado. 3) A magnitude das diferenças na condutividade térmica e na efusividade medidas não foram suficientes para impactar significativamente a termofisiologia ou a percepção térmica em uma temperatura ambiente de 28°C e 65% de umidade relativa e, neste caso, a aerodinâmica deve ser priorizada. As diferenças individuais também devem ser levadas em conta. 4) Diferenças nos tecidos principais do corpo de um traje de triatlo podem melhorar o CdA sem mudança de posição. A menos que um benefício termorregulador ou perceptual significativo possa ser demonstrado em um tecido, o tecido mais aerodinâmico deve ser escolhido em vez de um otimizado com base em suas características térmicas. 5) As conclusões desta tese orientam investigadores e atletas sobre como os tecidos de desempenho podem ser testados da forma mais válida, fiável e eficiente em termos de tempo possível, ao mesmo tempo que fornecem um limiar ambiental inicial em que a importância da aerodinâmica supera a importância da termorregulação.
