I början av Australian Open, årets första grand slam-turnering i tennis, diskuteras detaljerade mätvärden som vunna poäng, servehastighet och skottplacering. Även om många av dessa prestationsmått naturligtvis kan tillskrivas spelaren, bör vi också beakta den viktiga roll som racketen spelar.
Tennis är en gammal sport med en rik historia av teknisk utveckling av utrustning. Wimbledon, den äldsta tennisturneringen, grundades 1877, och den första Australian Open hölls 1905. Genom tillämpning av avancerad teknik har tennisracketen förändrats avsevärt sedan dessa tidiga tävlingar, vilket beskrivs i detalj i en nyligen publicerad forskningsartikel och sammanfattas i videon nedan.
De tidiga tennisracketen lånade sin utformning från den äldre sporten riktig tennis, en tidig racketsport som går tillbaka till omkring 1500-talet och som spelades av de rika och eliten. De var gjorda av trä, med långa handtag och små skeva huvuden, vilket gjorde det lättare för spelaren att föra slagytan nära marken för att träffa de typiskt lågt studsande bollarna i riktig tennis. Dessa försvann snart i takt med att tennisen utvecklades som en egen sport. Symmetriska racketramar började bli vanliga vid tiden för de första Australian Open.
De flesta tillverkare fortsatte att tillverka sina racketar av trä fram till 1960-talet, och få andra konstruktionsutvecklingar sågs. Några av de tidiga tillverkarna av tennisracketar tillverkade metallramar för att försöka lösa problemet med att träet blir varmare på grund av luftfuktighet, men dessa var misslyckade.
Metallen erbjuder inte bara mindre dämpning än trä, vilket innebär att spelaren känner hårdare vibrationer om han eller hon missar bollen, utan metallramen skadade ofta naturtarmsträngarna vid kontaktpunkten. Dayton Steel Racket Corporation försökte använda mer hållbara metallsträngar, men dessa påverkade filtöverdraget på bollen och var benägna att rosta.
En teknikboom
Starten av den öppna eran 1968, då proffs och amatörer började tävla tillsammans om kontantpriser, var troligen en viktig drivkraft bakom den snabba utvecklingen av tennisracketar som man kunde se runt denna period. Under 1960-talet var träracketar fortfarande de vanligaste, men fiberförstärkta kompositmaterial som glasfiber började dyka upp som förstärkning på träramar, som Challenge Power från Slazenger och Kramer Cup från Wilson.
Under 1970-talet experimenterade rackettekniker med en rad olika material, t.ex. trä, fiberförstärkta kompositer, aluminium och stål. En viktig racket från denna period var Classic från Prince, baserad på ett patent från Howard Head från 1976. Classic var tillverkad av aluminium, vilket möjliggjorde ett mycket större huvud än sina föregångare i trä och gjorde det lättare att träffa bollen. Plasthöljen användes för att lösa problemet med skador på strängar (numera syntetiska) som uppstått med tidigare metallracketar.
Classic lade grunden för den moderna tennisracketen, och de flesta av dess efterföljare hade stora huvuden. Internationella tennisförbundet började faktiskt begränsa racketstorleken 1981, så att den tekniska utvecklingen inte skulle förändra spelets karaktär.
Sedan 1980-talet har avancerade tennisracketar tillverkats av fiberförstärkta kompositmaterial, t.ex. glasfiber, kolfiber och aramid (starka syntetiska fibrer). Fördelen med dessa kompositmaterial jämfört med trä och metall är deras höga styvhet och låga densitet i kombination med mångsidighet i tillverkningen. Kompositmaterial ger racketkonstruktören större frihet när det gäller parametrar som racketens form, massfördelning och styvhet, eftersom de kan styra placeringen av olika material runt ramen.
Medan träracketar hade små, solida tvärsnitt har kompositracketar stora, ihåliga tvärsnitt för att ge hög styvhet och låg massa. Den ökade konstruktionsfrihet som kompositer erbjuder demonstrerades med introduktionen av ”widebody”-racketar, t.ex. Profile från Wilson, i slutet av 1980-talet. Widebody-racketar har större tvärsnitt runt mitten av ramen än handtaget och spetsen, för att ge högre styvhet i området med maximal böjning.
Spelare-racketinteraktion
Den högre styvheten hos kompositracketar innebär att de förlorar mindre energi i form av vibrationer vid slaget, vilket gör att spelaren kan träffa bollen snabbare. Det kan dock finnas en ökad risk för överbelastningsskador i armen när man använder en racket med hög styvhet och ett stort huvud. En lätt modern racket med lägre svängningsvikt (tröghetsmoment kring handtaget) är också lättare för spelaren att hantera, och de tenderar att svänga dem snabbare under slag.
Trots den högre svinghastigheten som uppnås med en lättare racket tenderar bollhastigheterna att förbli liknande eftersom den ökade rackethastigheten motverkas av den minskade slagmassan. Det finns sannolikt en optimal racket för varje spelare, snarare än en universallösning, och spelarens preferenser är en viktig faktor. Anpassningstekniker och spelarövervakning med hjälp av sensor- och kamerasystem kommer sannolikt att spela en viktig roll i framtidens utformning av tennisracketar.
Moderna komposittennisracketar tillverkas med hjälp av arbetsintensiva processer som inte är särskilt miljövänliga. Det kan hända att rackettillverkare kommer att utforska mer hållbara material, t.ex. kompositer av återvunna och naturliga fibrer, och mer automatiserade tillverkningstekniker, t.ex. additiv tillverkning. Vi kanske kan övervaka hur en spelare svingar racketen med hjälp av en sensor och sedan tillverka en skräddarsydd racket som är optimerad för spelarens spelstil.
Till utvecklingen av den tennis som visas upp i Australian Open har varit knuten till racketens utveckling. Forskare har beräknat att en spelare kan serva bollen cirka 17,5 % snabbare med en modern racket än med de racketar som användes av de första spelarna på 1870-talet. Utan tvekan kommer vi att få se ytterligare framsteg inom racketdesignen forma sporten i framtiden.