Comment les sciences de l’ingénieur permettent d’accompagner les sportifs dans l’amélioration de leurs capacités physiques ?

Sujet Si (version 2): Comment les sciences de l’ingénieur permettent d’accompagner les sportifs dans l’amélioration de leurs capacités physiques ?

Aujourd’hui, en France le sport prend une place prépondérante dans notre société, c’est une activité qui est nécessaire pour une bonne santé et qui relève également du loisir.  

En tant que futur ingénieur, je suis intéressé tout particulièrement au rôle que joue la technologie dans le domaine du sport.

Comme nous pouvons le constater au quotidien, les sciences de l’ingénieur prennent une importante place dans le sport : Nous avons tous déjà vu quelqu’un courir avec une montre connectée qui lui permettait en temps réel de connaitre sa situation physique et éventuellement optimiser ses performances.

Par conséquent, je me suis demandé quel rôle jouent les sciences de l’ingénieur pour accompagner les sportifs dans l’amélioration de leurs capacités physiques. Pour répondre à cette question, il s’agirait tout d’abord de voir comment les sciences de l'ingénieur peuvent contribuer à améliorer l'expérience du sport via la recherche de nouveau matériaux, puis via les différentes nouvelles innovations, et finalement via la numérisation.  

1. Matériaux :

Les progrès dans le domaine des matériaux ont un impact majeur sur les performances sportives. Les ingénieurs cherchent constamment à développer des matériaux plus légers, plus résistants et plus performants.

Ces derniers sont généralement considérés comme plus rares, plus premium ou plus technique que les matériaux dit « commun ». Ce qui fait qu’ils sont généralement plus chers et donc destiné principalement à une clientèle aisée, ou professionnelle.

• Pour tout ce qui est légèreté, les sciences de l’ingénieurs ont développé les fibres de carbone. Un matériau qui est un dérivé du pétrole ou du charbon, qui a des propriétés physiques qui le rendent léger et plutôt résistant a des de traction et à certain produit chimique.

Par exemple, les chaussures à plaque de carbone, bien que coûteuses, améliorent seulement de 1% les performances mais malgré tout elle reste très prisée par les athlètes.
Il y a d’autre matériaux légers tel que le titane, qui est plus utilisé dans le milieu grand publique haute de gamme, parce qu’il est un peu plus abordable.

Enfin, il existe d'autres matériaux très légers comme l'aérogel, mais comme il ne rentre pas trop dans le cadre du sport, j’en en parlerai pas plus que ça

• En ce qui concerne la solidité, les sciences de l’ingénieur ont également proposé des matériaux optimisés pour être solides. On peut reprendre l’exemple du titane, qui est un métal, donc par définition, un matériau solide. Ce dernier est souvent utilisé dans des prothèses pour les gens en situation d’handicape, parce que comme dit avant, c’est léger, tout en étant plus solide que le carbone.

D’autre part, pour rendre les équipements moins couteux les sciences de l’ingénieur ont avancé tout ce qui est fait d’acier, et d’aluminium, des matériaux moins couteux que le titane.  Notamment car ils sont plus faciles à extraire et a traiter que le titane.

• Finalement, les sciences de l’ingénieur ont créé des matériaux qui permettent l’amélioration des performances sportif qui vont au-delà de la légèreté et du poids comme par exemple la tenue de natation qui rendent les nageurs plus aérodynamiques, ou les casques de vélo qui doivent être et aérodynamique et solide.

1. Nouvelles technologies :

Les sciences de l’ingénieur contribuent à une amélioration des performances physique grâce au différentes innovations technologiques.

-Par exemple l’intensification de l’électronique dans le matériel sportif permet une amélioration significative des performances des athlètes.

Sachant que lorsqu'on parle d'électronique, cela inclut généralement l'utilisation de capteurs à différentes échelles.
On peut citer les accéléromètres, les capteurs qui mesure l’accélération, les gyroscopes qui sont des capteurs de position, des capteurs de température, de pouls, de pression etc…

On retrouve ce dernier dans des objets grand public tel que les montres connectées, ou dans des applications plus techniques.

Par exemple, dans le cas d’une prothèse pour personne en situation d’handicape, les sciences de l’ingénieur travaillent sur la création d’équipements intelligents, qui fonctionnent avec des capteurs myoélectriques, des capteurs qui détectent les signaux électriques produits par les muscles dans le membre amputé.

Cela convertit le signal envoyé par le cerveau en action, comme avec un vrai bras. Dans le cas d’une prothèse, il y a bien évidemment d’autre capteurs qui rentrent en jeux, tel que les capteurs de pression, de position, des accéléromètres etc…

D’ailleurs, à notre échelle, nous avons également tenté de répondre à la problématique en concevant et en réalisant un lanceur de balles de ping-pong. Et pour l’optimiser le système, nous avons utilisé des capteurs de fin de course qui permettait de faire des niveaux de difficulté.

• On peut également parler de des technologie de prévention.

Surtout destiné aux athlètes professionnels, les sciences d’ingénieur développent des technologies comme les cryothérapies. Ça consiste à exposer le corps à des températures très basses pour stimuler ses capacités de guérison naturelles. Il y a également les appareils d’électrostimulation, c’est un appareil qui envoie des impulsions électriques aux muscles dans le but de limiter les douleurs en cas de blessures. Finalement il y a également les vêtements compressifs, qui fluidifie l’écoulement de sang.