Lo sci alpino paralimpico consente ad atleti con disabilità agli arti inferiori di competere ad alto livello utilizzando un monosci, un dispositivo che integra un sedile montato su un sistema di sospensione fissato a un unico sci. Sebbene questo sport condivida molte caratteristiche con lo sci alpino tradizionale, l’assenza della funzionalità degli arti inferiori modifica profondamente la gestione delle forze, l’esecuzione delle curve e la trasmissione delle vibrazioni al corpo.
Nello sci praticato da atleti normodotati, le gambe svolgono un ruolo fondamentale: assorbono le irregolarità del terreno, controllano l’equilibrio, regolano la pressione sugli sci e contribuiscono alla generazione della spinta in curva. Nello sci paralimpico categoria sitting, queste funzioni biomeccaniche devono essere sostituite da componenti meccanici, ed in particolare principalmente dal sistema di sospensione collocato tra il sedile e lo sci. Ciò rende l’interazione tra atleta e attrezzatura ancora più determinante sia per la prestazione sia per il comfort.
In questo studio, abbiamo analizzato questa interazione attraverso una combinazione di misure in pista, prove di laboratorio e simulazioni numeriche. I test sul campo sono stati condotti durante reali sessioni di allenamento sulle piste, strumentando l’atleta e il monosci con sensori di movimento, sensori di spostamento e un sistema GPS. Tali strumenti hanno registrato accelerazioni, movimenti e comportamento della sospensione durante la discesa. L’obiettivo era comprendere come le vibrazioni generate dallo sci e dal terreno si propagassero attraverso il dispositivo fino al tronco e alla testa dell’atleta.
Per isolare e comprendere meglio il comportamento meccanico del sistema, sono state eseguite anche prove di laboratorio. Le caratteristiche dinamiche dello sci, come frequenze proprie e modi di vibrare, sono state identificate misurando la risposta in accelerazione a un’eccitazione impulsiva effettuata con un martello strumentato. Inoltre, la trasmissione delle vibrazioni al corpo umano è stata studiata mediante una piattaforma vibrante in condizioni controllate. Sono state analizzate diverse posture e l’utilizzo dei bastoncini per valutare come la configurazione del corpo influenzi l’assorbimento delle vibrazioni.
I dati raccolti hanno supportato lo sviluppo di un modello biomeccanico di simulazione rappresentativo sia del corpo umano sia della struttura meccanica del monosci. Il corpo umano è stato modellato come un sistema meccanico equivalente a parametri concentrati, costituito da masse, molle e smorzatori; analogamente, la sospensione è stata rappresentata come un sistema molla–smorzatore. Questo approccio ha consentito di riprodurre e analizzare la propagazione di forze e vibrazioni nel sistema integrato atleta–dispositivo.
Uno dei risultati principali che si vuole ottenere riguarda il delicato equilibrio richiesto nella taratura della sospensione. Se la sospensione è troppo rigida, può trasmettere accelerazioni eccessive all’atleta; se è troppo morbida, possono insorgere instabilità e oscillazioni indesiderate, soprattutto nelle rapide transizioni tra una curva e l’altra. Gli atleti necessitano quindi di sistemi adattabili, capaci di rispondere in modo differente a carichi lenti e progressivi rispetto a impatti improvvisi.
Questa ricerca evidenzia l’importanza di un approccio di progettazione centrato sull’utente nelle attrezzature sportive. Comfort, sicurezza e prestazione sono strettamente interconnessi, in particolare per para-atleti con lesioni spinali, potenzialmente più sensibili a vibrazioni e basse temperature. Integrando biomeccanica, sperimentazione e simulazione, lo studio contribuisce al miglioramento del design del monosci e sostiene l’obiettivo più ampio di rendere lo sport ad alte prestazioni sempre più inclusivo e accessibile.
Il team di ricerca è composto da Marta Gandolla, Michele Vignati, Mattia Belloni e Giulia Anghileri, studentessa che ha sviluppato su questo progetto il suo elaborato di tesi magistrale.
