martes, julio 27, 2021

Ciclismo: Escáneres e Impresión 3D en los Juegos Olímpicos y un NFT del mallot de campeón del mundo

Hace apenas una semana os hablamos de cómo una start-up de Seattle proponía una interesante solución para salvar a los rinocerontes de la extinción utilizando la impresión 3D. Hoy toca volver a hablaros de la tecnología 3D, pero en esta ocasión aplicada al deporte y al prototipado de piezas mas eficientes para obtener mejores resultados en los Juegos Olímpicos, utilizando diseño generativo, como ya vimos en otras industrias, ahora que estamos en medio de la realización de los mismos.

Figura 1: Ciclismo: Escáneres e Impresión 3D en los Juegos Olímpicos
y un NFT del mallot de campeón del mundo

Desde su comienzo hace mas de 120 años los Juegos Olímpicos de han convertido en el mayor evento deportivo multidisciplinario a nivel mundial. La idea de estos juegos era, en cierto modo, recuperar la tradición de las Olimpiadas de la antigua Grecia, algo que fue posible gracias al Barón de Coubertín que en el año 1894 fundó el Comité Olímpico Internacional haciendo que los primeros Juegos Olímpicos de la era moderna tuvieran lugar dos años después en la ciudad de Atenas.

Figura 2: Primera edición de los juegos olímpicos (de la edad moderna).

Tras su gran éxito, poco a poco, se fueron añadiendo nuevos deportes y también surgieron los Juegos Olímpicos de Invierno y los Juegos Paralímpicos para ofrecer a cualquier deportista la posibilidad de representar a su país en la cualquier disciplina deportiva. Desde entonces cada cuatro años se han seguido celebrado de manera ininterrumpida cada cuatro años a pesar de haber sufrido boicots por parte de algunos países en diversas ocasiones, como los de EE.UU. y la Unión Soviética durante la guerra fría, hasta esta última edición que ha tenido que ser pospuesta durante un tiempo debido a la crisis de la COVID-19.

¿Pero que tiene que ver el escaneo y diseño 3D con las olimpiadas?

Las técnicas de Impresión 3D se pueen aplicar a funciones básicas de la mecánima humana, como hace la ONG Ayúdame 3D - impulsada por el joven emprendedor Guillermo M. Gauna-Vivas - realizando prótesis en 3D que mejoren la calidad de vida de las personas, pero... ¿por qué no aplicarla también al mundo del deporte de forma profesional?


Hace unos días se supo que el equipo de ciclismo italiano había estado realizando pruebas para mejorar la aerodinámica de su equipamiento para obtener mejores resultados durante las olimpiadas. En este caso la selección italiana de ciclismo recurrió a la empresa 3DiTALY para escanear a sus deportistas en acción y transmitir esa información a los ingenieros de Pinarello, el fabricante de bicicletas. 

La idea de estos escaneos es que los ingenieros de la marca fueran capaces de fabricar bicicletas que se adapten a la posición de cada ciclista para conseguir que hombre y máquina actúen como uno solo, y de la forma más aerodinámica posible, ya que en este deporte un equipamiento más ligero y un buen comportamiento aerodinámico pueden suponer la victoria.

Figura 4: Técnico de Thor3D escaneando a un ciclista de la selección italiana.

Uno de los principales socios de 3DiTALY es Thor3D, una de las empresas pioneras en el desarrollo de escáneres 3D, de hecho, en el año 2015 lanzaron el primer escáner 3D inalámbrico del mundo. Desde su comienzo Thor3D ha contado con un gran equipo de expertos matemáticos e ingenieros con los que además de escáneres ha desarrollado numerosas aplicaciones de software con las que trabajar todo tipo de diseños en 3D.

Los escaneos se han realizado utilizando uno de los productos estrella de la compañía, el escáner Calibry. Este escáner se puede utilizar directamente sosteniéndolo con la mano y es capaz de capturar con un gran nivel de detalle la forma y las características de cualquier objeto que se coloque delante suya a una distancia comprendida entre 30 centímetros y 10 metros. Con su pequeño tamaño y gran precisión es capaz de detectar la forma hasta de los objetos mas complicados para el resto de escáneres 3D.


Figura 5: Presentación de Calibry 3D

Por lo general los escáneres 3D suelen tener problemas para identificar determinadas formas o superficies, como es el caso de las superficies de color negro, las superficies de objetos muy brillantes o que emiten destellos al incidir la luz sobre ellos (como por ejemplo los diamantes), los bordes afilados o con aristas muy pronunciadas (tienden a redondear la forma de estas) o en el caso de escanear a una persona el propio cabello suele suponer un problema.

Calibry cuenta con una pantalla táctil que permite comprobar que se ha escaneado, pesa apenas 900 gramos y es capaz de capturar hasta 35 frames por segundo - el equivalente a capturar 3 millones de puntos distintos por segundo -. Estas características lo han convertido en la herramienta perfecta para estudiar el comportamiento aerodinámico de la selección italiana de ciclismo. Junto al software desarrollado por Thor3D se pudo escanear por completo a cada ciclista en menos de 2 minutos obteniendo los modelos de alta resolución que serían estudiados por los ingenieros de Pinarello.

Figura 6: Calibry 3D se ha utilizado para escanear algunas de las esculturas mas famosas que se encuentran en los museos para poder reproducirlas en caso de que la original sufra daños.

La idea de digitalizar a los atletas con su equipamiento surgió del equipo de Hardskin, que junto a Pinarello es una de las principales empresas patrocinadoras de la selección italiana de ciclismo. Las pruebas se realizaron el pasado mes de febrero en el velódromo de Montichiari, la única instalación diseñada para realizar ciclismo en una pista cubierta con techo en todo Italia. Tras tomar los modelos los ingenieros estudiaron diversos parámetros como la posición del atleta, los coeficientes de rozamiento de la equipación o la temperatura del atleta al aumentar la intensidad de la pedaleada. 

Figura 7: Analizando los modelos de cada ciclista con Calibry Nest.

Tras analizar los datos y estudiar la aerodinámica de cada ciclista con Calibry Nest se pudieron diseñar prototipos de manillares a medida para cada miembro de la selección. Con estos manillares fabricados por Pinarello se logra una simbiosis perfecta entre ciclista y bicicleta favoreciendo al comportamiento aerodinámico de ambos y proporcionándoles una ventaja con la que no cuentan otros equipos. Sin duda una idea brillante y que respeta todas las normas de la competición.

Al igual que en este caso aplicado al ciclismo, son muchas las empresas que utilizan técnicas de escaneo e impresión 3D en sus procesos de prototipado. El escaneo 3D ofrece una solución perfecta a la hora de analizar la aerodinámica de un objeto y comprobar que modificaciones en el diseño pueden hacer que se comporte mejor, por otro lado, la impresión 3D ofrece la posibilidad de materializar estos diseños de una forma barata y comprobar que funcionan correctamente en los túneles de viento.

NFTs y ciclismo

Por último, y entrando en otra faceta del escaneo 3D, se ha puesto a la venta en NFT (Non-Fungible Token), el mallot en 3D de Alejandro Valverde de Campeón del Mundo de Ciclismo en ruta , que puedes comprar hasta el 12 de Agosto en OpenSea.

Figura 8: NTF del mallot de campeón del mundo de Alejandro Valverde


El mundo del ciclismo siempre ha sido una revolución en tecnología, desde la mítica Espada de Miguel Induráin, hasta las nuevas bicicletas diseñadas utilizando las nuevas tecnologías de hoy en día.

Saludos,
 
Autor: Sergio Sancho, Security Researcher en Ideas Locas.

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