Scienza

Come la Formula 1 ci ha cambiato la vita

I circuiti di Formula 1 sono veri e propri laboratori di ricerca dove vengono testati materiali e soluzioni tecniche che utilizziamo quotidianamente. E non solo in auto.

le ginocchiere che le truppe d'assalto inglesi indossano nelle loro incursioni sono dotate di mini ammortizzatori intelligenti come quelli delle formula 1; tra il box della Ferrari e un pronto soccorso c'è poca differenza (anche se uno è più sporco); e la suola traspirante delle scarpe è molto simile - anzi copiata - dal radiatore di una McLaren.

DALLA FORMULA 1 ALLA FORMULA NORMALE
Sono soltanto alcuni esempi delle invenzioni che usiamo quasi ogni giorno e che sono state sviluppate per la Formula 1. «Per noi la Formula 1 è un vero e proprio laboratorio» spiega a Focus.it Luca Colajanni, responsabile ufficio stampa sportiva di Ferrari. «In pista testiamo soluzioni sempre nuove che poi trovano applicazione al di fuori dei circuiti». E non solo nel campo dell'automobilismo. Eccone alcuni esempi.

METALLO PESANTE... ADDIO
"I campionati, prima ancora che in pista, si vincono nei laboratori" continua Colajanni, "dove ingegneri e tecnici sviluppano materiali sempre più tecnologici e sicuri". Un esempio? La fibra di carbonio.
Il 6 marzo del 1981 il designer John Barnard presentò al mondo la prima F1 realizzata interamente con questo materiale. Il mondo delle corse ne rimase affascinato e da allora abbandonò definitivamente le leghe metalliche per la realizzazione delle scocche.


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Oggi con la fibra di carbonio si fa un po’ di tutto: dagli sci alle racchette da tennis ai pezzi d’arredamento. Lo stesso Barnard ha disegnato un tavolo da pranzo lungo 4 metri, adatto ad ospitare una quindicina di commensali, spesso solo 2 millimetri.
Ma sempre più spesso le tecnologie sviluppate per i bolidi di Massa, Alonso e compagni trovano impiego in ambiti molto lontani dal mondo delle corse.
Mike Spindle per esempio, dopo essersi occupato per anni di telai e sospensioni, ha messo le proprie competenze al servizio dei disabili e ha progettato la prima sedia a rotelle monoscocca. Realizzata in un pezzo unico garantisce una resistenza e una leggerezza mai ottenute prima. A tutto vantaggio della mobilità e della sicurezza.

DAL BOX ALLA SALA OPERATORIA
Cos’hanno in comune i meccanici di un team di Formula 1 e medici di un pronto soccorso? L’affiatamento, la precisione, la perfetta sincronia dei gesti: indispensabili per riuscire a cambiare 4 gomme in 8 secondi ma anche per salvare una vita. Ecco perchè qualche ospedale ha preso a modello per la gestione dei momenti critici, lo schema organizzativo dei box di F1.
I medici studiano in particolare i metodi utilizzati dai meccanici per coordinarsi, senza bisogno di troppe parole o spiegazioni, nei brevissimi istanti del pit stop e li adattano alle esigenze della sala operatoria.
Nel 2006 Ferrari ha portato la propria esperienza di gara tra i camici di un ospedale pediatrico inglese. E i risultati non si sono fatti attendere: il primo e più tangibile è stato una riduzione delle infezioni post operatorie sui piccoli pazienti.


In Formula 1 ogni cambio gomme coinvolge fino a 20 uomini che lavorano assieme dai quattro ai sei anni per ottimizzare una performance di circa 8 secondi. E se qualcosa va storto, sono guai. Guardate cosa è successo a Eddie Irvine al GP del Belgio del 1995.


DALLE CORSE ALLE CORSIE

Formula 1

incubatore portatile

E poi c'è Ovei, un guscio di fibra di carbonio che può ospitare al suo interno diversi dispositivi per esami come TAC, risonanza magnetica e così via.
Questi macchinari surriscaldano però l'ambiente interno, rendendo poco piacevole per i pazienti la permanenza al suo interno: per abbassare la temperatura gli ingegneri hanno messo a punto un flusso d’aria, studiato secondo i sistemi di raffreddamento utilizzati dalle F1.
Gli stessi che hanno ispirato lo sviluppo del TPU (Thermal Plastic Urethane), un materiale plastico innovativo impiegato per la realizzazione di suole da scarpe traspiranti.


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Le sospensioni sono una componente fondamentale di una vettura da F1: garantiscono stabilità all’auto e influiscono sulla velocità in curva. Per limitare saltellamenti e oscillazioni, ormai da anni, vengono utilizzate sospensioni idrauliche.
La stessa tecnologia, su scala molto più piccola, da qualche tempo trova applicazione in campo militare e ortopedico: gli sviluppatori della McLaren hanno infatti sviluppato una speciale ginocchiera dotata di mini ammortizzatori a liquido che viene indossata dagli incursori della Royal Navy quando si trovano a bordo dei gommoni che saltano tra le onde dell’oceano: tra un’onda e l’altra l’imbarcazione compie salti che possono arrivare a due metri e mezzo e ciò sottopone le ginocchia dei militari a sforzi considerevoli.
La ginocchiera idraulica assorbe gran parte di questi urti e aiuta l’articolazione a ritrovare il corretto allineamento prima del salto successivo, così da evitare distorsioni e traumi.
Lo stesso dispositivo è impiegato anche nella riabilitazione dei pazienti operati alle ginocchia.

MEDICINA A TUTTO GAS
E sempre in campo biomedico ormai si fa largo uso dei sistemi di telemetria.
Sviluppati già da più di 10 anni per permettere ai tecnici di monitorare dai box tutti i parametri di funzionamento delle vetture durante le gare (temperature del motore, livello del carburante, velocità, consumi, ecc), oggi vengono impiegati per tenere sotto controllo i parametri vitali dei pazienti.
Sensori collegati al cuore e ai polmoni e a un sistema di trasmissione senza fili consentono per esempio a un medico di tenere sotto controllo il battito cardiaco e la respirazione di un atleta durante l’allenamento, così da ottimizzarne sforzo e rendimento.

DA MONZA A CORTINA
Dal 2007 la Formula 1 è entrata a pieno titolo nel mondo degli sport senza motore.
Ferrari ha infatti siglato un accordo con il CONI, il Comitato Olimpico Italiano, per mettere i propri tecnici a disposizione degli atleti azzurri che gareggiano nelle in specialità come bob, slittino, skeleton, pattinaggio velocità, canottaggio, canoa, vela e sci paralimpico.
Gli ingegneri del cavallino studiano forme e materiali degli attrezzi con l'obiettivo di migliorarne le prestazioni.
Si sta perfezionando, per esempio, l'aerodinamica del bob a 2, si stanno cercando nuove soluzioni per il materiale delle lame dei pattini, si sta lavorando ad una nuova barca per canottaggio intervenendo su remi, pinne stabilizzatrici e timone.

Le nuove regole della F1 che entreranno in vigore quest’anno prevedono una maggior attenzione ad ambiente e consumi: tra le novità tecnologiche più rilevanti c’è il sistema di recupero dell’energia sviluppata durante le frenate. Tale energia viene immagazzinata e rilasciata quando la macchina è nella fase di massimo sforzo: il sistema sembra funzionare piuttosto bene visto che riesce a recuperare fino a 600 kJ di energia, sufficienti a far accelerare un’auto di medie dimensioni da 0 a 76 km/h. Le case automobilistiche stanno lavorando attorno a questa idea per mettere a punto sistemi analoghi da montare sulle auto di serie.

CAMBIATE ALLA SCHUMY ED ELETTRONICA DA CORSA
Anche in passato la pista è stata il laboratorio di sviluppo per molti dispositivi oggi presenti sulle auto di serie. Il cambio manuale/automatico (praticamente un cambio manuale ma senza pedale della frizione), i freni in vetro-ceramica oggi montati su numerose auto sportive, il cambio al volante, l’elettronica che gestisce carburazione, erogazione della potenza e stabilità della vettura , l’ABS e l’ESP sono stati sviluppati prima di tutto per le auto da corsa, così come i serbatoi a prova di schiacciamento e i dispositivi che bloccano il flusso di carburante in caso di incidente.

DALLA PISTA ALLO SPAZIO
A chi può rivolgersi la NASA per sviluppare materiali superleggeri da mandare nello spazio se non agli ingegneri della Formula1?
Nel 2006 hanno contribuito alla progettazione e alla realizzazione di Hinode, un satellite per lo studio del Sole. Lungo più di 3 metri doveva essere il più leggero possibile (ogni kilogrammo mandato in orbita ha un costa circa 15.000 euro), e soprattutto abbastanza resistente da proteggere i delicatissimi strumenti ottici ed elettronici dal violento impatto del ritorno sulla Terra.
Le stesse materie plastiche leggere e resistenti nate per le corse sono state impiegate per realizzare il modulo di atterraggio di Beagle2, la sfortunata sonda inglese schiantatasi sul suolo marziano. Purtroppo nello spazio - come in pista - gli incidenti sono dietro l'angolo.

17 marzo 2009
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