Géraldine Frey si allena con l'Airshield

Allenamento senza limiti: Quando l'aria non è più una resistenza

La velocista di punta e studentessa dell'ETH Géraldine Frey si prepara alle gare con un dispositivo di allenamento innovativo. L'Airshield, sviluppato all'ETH di Zurigo, le permette di correre senza resistenza dell'aria e a velocità eccessiva.

da Karin Köchle
(Immagine: Alessandro Della Bella / ETH di Zurigo)

Mancano pochi secondi alla partenza. Il sole splende dal cielo e sparge perle di sudore sulla fronte dell'atleta. Géraldine Frey si posiziona sulla pista di corsa. Allunga lentamente il braccio sinistro per segnalare che è pronta. Molto concentrata, aspetta il semaforo verde. Poi corre via.

Ma nello stadio c'è silenzio. Gli spalti sono vuoti. Non c'è nessuna gara allo stadio Letzigrund in questa calda giornata di giugno. Si tratta solo di ricerca. Il 27enne velocista fa parte di una squadra che sta testando un sistema di allenamento innovativo sviluppato dall'ETH di Zurigo: un veicolo in plexiglass aperto sul retro e trainato da un go-kart. Se l'atleta corre dietro questa protezione dal vento, nota come airshield, deve combattere contro una minore resistenza dell'aria e può quindi correre più velocemente.

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Questo testo è stato pubblicato nel numero 24/03 dell'ETH. Il globo pubblicato.

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Sfruttare tutto

Il fatto che oggi sia possibile allenarsi è merito del bel tempo. Questo perché l'Airshield è stato ottimizzato per l'allenamento in condizioni di caldo e asciutto su richiesta degli atleti. "È fantastico poter tenere la sessione di allenamento dopo che era stata rinviata più volte a causa della pioggia", afferma Géraldine Frey. La finestra di tempo che le rimane fino ai Giochi Olimpici di Parigi si sta restringendo sempre di più. Ha trascorso tre anni a prepararsi per questo grande obiettivo. "Voglio raggiungere il mio massimo rendimento a Parigi", dice la nativa di Zugo prima dell'allenamento. "Per questo voglio sfruttare tutto ciò che mi rende più veloce".

Correre nella scia dell'Airshield è una nuova forma di allenamento per l'overspeed: un allenamento di velocità in cui la velocità del movimento viene aumentata grazie all'uso di attrezzature e in cui si possono superare i limiti delle prestazioni. Tuttavia, ci vorranno circa due ore allo stadio Letzigrund prima che l'atleta e l'attrezzatura siano pronti per l'allenamento con l'Airshield. Nel frattempo è arrivato Andrea Carron, ricercatore all'ETH e responsabile del progetto Airshield. Si assicura che il go-kart elettrico che tira il parabrezza sia completamente carico, che i cavi di collegamento all'Airshield siano al loro posto e che la tecnologia altamente complessa funzioni. Anche Melanie Zeilinger, docente dell'ETH presso il Dipartimento di ingegneria meccanica e dei processi, è sul posto. È in trepidante attesa della prima corsa: "Abbiamo sviluppato l'Airshield in pochi mesi. Siamo lieti che le atlete possano ora allenarsi con questo sistema".

Allenamento con sovravelocità

Ma qual è esattamente l'obiettivo di questo nuovo sviluppo? "Vogliamo scoprire quali vantaggi offre l'allenamento con l'overspeed, anche rispetto ad altri dispositivi", spiega Andrea Carron. Durante l'allenamento della velocità, gli atleti dovrebbero essere in grado di ottimizzare e interiorizzare le sequenze di movimento e di richiamare in seguito le loro prestazioni di punta in una situazione di gara. L'allenamento con l'Airshield riduce notevolmente la resistenza dell'aria. Questo perché più una persona corre veloce, maggiore è la resistenza - e questo è al quadrato. Rispetto a un altro metodo di allenamento per la velocità eccessiva, in cui il corridore viene tirato in avanti da un cavo attaccato al busto, l'Airshield presenta chiari vantaggi per Géraldine Frey: può sprintare più velocemente di quanto sia normalmente possibile, mantenendo la sua posizione di corsa naturale. Inoltre, non viene ulteriormente accelerata da un cavo, ma può raggiungere la velocità con le proprie forze.

L'attuale struttura, composta da go-kart e airshield, è un prototipo. Tutto è iniziato con una richiesta da parte degli allenatori della squadra svizzera di sprint femminile, di cui fanno parte Géraldine Frey e la campionessa europea in carica Mujinga Kambundji. Volevano sapere se l'ETH di Zurigo fosse disposto a sviluppare uno scudo d'aria con cui le migliori velociste potessero allenarsi e, idealmente, migliorare le loro prestazioni agonistiche. Il risultato è un progetto che unisce scienza, sport e tecnologia. È guidato dalla professoressa Melanie Zeilinger dell'ETH e dal professor Emilio Frazzoli dell'ETH, che hanno sviluppato il go-kart che viene ora utilizzato per tirare l'airshield. Anche l'algoritmo che permette al paravento di adattarsi automaticamente al corridore è stato creato dai ricercatori dell'Istituto dei sistemi dinamici e della tecnica di regolazione. La professoressa Christina Spengler dell'ETH, specialista in scienze della salute, si è poi unita al team del progetto per analizzare gli aspetti di scienza dello sport del nuovo sistema di allenamento.

Nel frattempo, la temperatura dello stadio continua a salire. Mentre gli addetti alle pulizie spruzzano gli spalti vuoti con tubi d'acqua, Géraldine Frey e le sue due compagne di squadra iniziano la fase di riscaldamento. Questa fase è essenziale per prevenire gli infortuni, anche quando la temperatura esterna è di 30 gradi.

Studi e carriera sportiva

La Frey era già un'appassionata di sport alle scuole elementari. La sua carriera di atleta è iniziata alla scuola cantonale di Zugo. In seguito ha scoperto il fascino di essere un'atleta professionista, ma non voleva concentrarsi al cento per cento sulla sua carriera sportiva: ha deciso di studiare Scienze farmaceutiche all'ETH e ha iniziato un Master dopo aver completato la laurea triennale. "L'ETH è favorevole allo sport e mi accoglie come membro della squadra", dice Frey, "lo apprezzo molto". Vuole completare il Master tra un anno, ma fino ad allora vuole dare il massimo come velocista in vista dei Giochi Olimpici.

Christina Spengler si sistema ai bordi della pista da corsa. Su un box svedese c'è un computer portatile, dove l'ETH sta guardando il video di una corsa di allenamento. Mostra come l'atleta si "aggancia" all'attrezzatura per l'allenamento: "L'atleta inizia a correre, il go-kart inizia a muoversi, ma è ancora più lento del corridore. Un sensore nel paravento lo riconosce e il veicolo accelera". Un algoritmo calcola quanto deve essere alta l'accelerazione per mantenere la distanza ideale tra il corridore e il paravento in base alla distanza e alla velocità del corridore. In questo modo controlla direttamente la velocità del go-kart. Il pilota si limita a sterzare.

Géraldine Frey mentre fa stretching
La velocista Géraldine Frey si riscalda per l'allenamento con esercizi di stretching. (Immagine: Alessandro Della Bella / ETH di Zurigo)

La tecnologia incontra lo sport

Ma ora la Spengler è necessaria in pista. Mette suole speciali sviluppate dal biomeccanico dell'ETH Roland Zemp e dalla sua start-up con sede a Lucerna nelle scarpe da corsa di Géraldine Frey e attacca due sensori alla sua schiena. Questi registrano i movimenti dell'atleta, mentre le suole dei sensori misurano la distribuzione della pressione durante la corsa. "Vogliamo registrare la dinamica e la biomeccanica della corsa con nuovi strumenti", afferma Spengler. Sebbene l'Airshield sia dotato di una telecamera frontale che registra la corsa, le suole e i sensori possono essere utilizzati anche per registrare vari altri parametri di misurazione, importanti per confrontare gli sprint con e senza Airshield e anche con il metodo di allenamento con i cavi.

Riscaldato e dotato di sensori: Géraldine Frey è pronta per la sua prima corsa. Dopo una pausa di qualche settimana, oggi si allena per la terza volta con l'Airshield. "All'inizio devo acquisire un po' di fiducia nel fatto che il dispositivo mi segua davvero. Ma poi posso accelerare completamente, il che è davvero divertente".

Frey corre, il suo allenatore Lucio di Tizio la incita: "Allez, Géry, andiamo - ora!" Raggiunge il traguardo dopo settanta metri. La Frey è soddisfatta del suo tempo nella prima manche. La velocità massima può aggiungere solo un centimetro per passo, ma con cinquanta passi è mezzo metro. Correre senza resistenza dell'aria è una sensazione incredibile, dice: "Sembra quasi di volare".

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(Video: ETH di Zurigo / Nicole Davidson)
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