L’inizio degli Australian Open, il primo grande slam dell’anno, segnala discussioni dettagliate su metriche come i punti vinti, la velocità del servizio e il posizionamento dei colpi. Mentre molte di queste metriche di performance possono, naturalmente, essere attribuite al giocatore, dovremmo anche considerare l’importante ruolo giocato dalla racchetta.
Il tennis è uno sport antico con una ricca storia di sviluppo tecnologico nelle attrezzature. Wimbledon, il più antico torneo di tennis, è stato fondato nel 1877, e il primo Australian Open si è tenuto nel 1905. Attraverso l’applicazione dell’ingegneria avanzata, la racchetta da tennis è cambiata considerevolmente da queste prime competizioni, come dettagliato in un recente articolo di ricerca e riassunto nel video qui sotto.
Le prime racchette da tennis prendevano in prestito il loro design dal più antico sport del tennis reale, uno sport con racchetta risalente al 16° secolo circa e giocato dai ricchi e dall’élite. Erano fatte di legno, con manici lunghi e piccole teste sbilenche, che rendevano più facile per il giocatore portare la superficie di battuta vicino al terreno per colpire le palle che tipicamente rimbalzano basse del tennis reale. Queste scomparvero presto con lo sviluppo del tennis come sport a sé stante. I telai simmetrici delle racchette stavano diventando comuni al tempo del primo Australian Open.
La maggior parte dei produttori ha continuato a produrre le racchette in legno fino agli anni ’60, con pochi altri sviluppi nel design. Alcuni dei primi produttori di racchette da tennis produssero telai di metallo per cercare di superare il problema della deformazione del legno a causa dell’umidità, ma non ebbero successo.
Non solo il metallo offre meno smorzamento del legno, il che significa che il giocatore sente vibrazioni più dure se sbaglia la palla, ma il telaio di metallo spesso danneggiava le corde di budello naturale nel punto di contatto. La Dayton Steel Racket Corporation tentò l’uso di corde di metallo più durevoli, ma queste influivano sulla copertura di feltro della palla ed erano inclini ad arrugginire.
Un boom tecnologico
L’inizio dell’era open nel 1968, quando professionisti e dilettanti iniziarono a competere insieme per premi in denaro, fu probabilmente un fattore chiave dietro il rapido sviluppo delle racchette da tennis visto in questo periodo. Durante gli anni ’60 le racchette di legno erano ancora le più comuni, ma i materiali compositi rinforzati con fibre come la fibra di vetro cominciarono ad apparire come rinforzo sui telai di legno, come la Challenge Power di Slazenger e la Kramer Cup di Wilson.
Negli anni 70, gli ingegneri delle racchette stavano sperimentando una serie di materiali, come il legno, i compositi rinforzati con fibre, l’alluminio e l’acciaio. Una racchetta chiave di questo periodo fu la Classic di Prince, basata su un brevetto del 1976 di Howard Head. La Classic era fatta di alluminio, il che permetteva una testa molto più grande dei suoi predecessori in legno e rendeva più facile colpire la palla. I gommini di plastica sono stati utilizzati per superare il problema del danneggiamento delle corde (ora sintetiche) sperimentato con le precedenti racchette di metallo.
La Classic ha posto le basi per la racchetta da tennis moderna, con la maggior parte dei suoi successori caratterizzati da grandi teste. Infatti, la Federazione Internazionale di Tennis iniziò a limitare le dimensioni della racchetta nel 1981, in modo che gli sviluppi tecnologici non cambiassero la natura del gioco.
Dagli anni ’80, le racchette da tennis di fascia alta sono state realizzate con materiali compositi rinforzati con fibre, come la fibra di vetro, la fibra di carbonio e l’aramide (forti fibre sintetiche). Il vantaggio di questi materiali compositi rispetto al legno e al metallo è la loro alta rigidità e la bassa densità, combinata con la versatilità di fabbricazione. I compositi forniscono all’ingegnere della racchetta una maggiore libertà su parametri come la forma, la distribuzione della massa e la rigidità della racchetta, poiché possono controllare il posizionamento dei diversi materiali intorno al telaio.
Mentre le racchette di legno hanno sezioni trasversali piccole e solide, le racchette composite hanno sezioni trasversali grandi e cave per dare alta rigidità e bassa massa. La maggiore libertà di progettazione offerta dai compositi è stata dimostrata con l’introduzione delle racchette “widebody”, come la Profile della Wilson, alla fine degli anni ’80. Le racchette widebody hanno sezioni trasversali più grandi intorno al centro del telaio rispetto al manico e alla punta, per dare una maggiore rigidità nella regione di massima flessione.
Interazione giocatore-racchetta
La maggiore rigidità delle racchette composite significa che perdono meno energia in vibrazioni all’impatto, quindi il giocatore può colpire la palla più velocemente. Tuttavia, ci può essere un aumento del rischio di lesioni da uso eccessivo del braccio quando si usa una racchetta ad alta rigidità con una testa grande. Una racchetta moderna leggera con un peso di oscillazione inferiore (momento d’inerzia sul manico) è anche più facile da maneggiare per il giocatore, che tende a farle oscillare più velocemente durante i colpi.
Nonostante la maggiore velocità di oscillazione ottenuta con una racchetta più leggera, la velocità della palla tende a rimanere simile, poiché la maggiore velocità della racchetta è compensata dalla riduzione della massa d’impatto. Molto probabilmente esiste una racchetta ottimale per ogni giocatore, piuttosto che una soluzione unica, e le preferenze del giocatore sono una considerazione importante. Le tecniche di personalizzazione e il monitoraggio del giocatore tramite sensori e telecamere giocheranno probabilmente un ruolo importante nel futuro del design delle racchette da tennis.
Le moderne racchette da tennis in materiale composito sono realizzate con processi ad alta intensità di lavoro che non sono molto ecologici. Potremmo vedere i produttori di racchette esplorare materiali più sostenibili, come i compositi di fibre riciclate e naturali, e tecniche di produzione più automatizzate come la produzione additiva. Potremmo monitorare come un giocatore fa oscillare la racchetta usando un sensore, e poi produrre una racchetta personalizzata ottimizzata per il suo stile di gioco.
Lo sviluppo del tennis in mostra agli Australian Open è stato legato all’evoluzione del design della racchetta. I ricercatori hanno calcolato che un giocatore potrebbe servire la palla circa il 17,5% più velocemente con una racchetta moderna che con quelle usate dai primi giocatori nel 1870. Non c’è dubbio che vedremo ulteriori progressi nel design della racchetta plasmare lo sport nel futuro.