Badminton po raz pierwszy pojawił się jako sport pokazowy na Igrzyskach Olimpijskich w Monachium w 1972 r.; w 1988 r. powrócił jako sport pokazowy na Igrzyskach Olimpijskich w Seulu; na Igrzyskach Olimpijskich w Barcelonie w 1992 r. badminton oficjalnie stał się konkurencją olimpijską, z pierwszymi męskimi i żeńskimi singlami i deblami. Miksty dodano na Igrzyskach Olimpijskich w Atlancie w 1996 r. Badminton na wózkach zadebiutował na Igrzyskach Olimpijskich w Tokio w 2021 r.
Historia rozwoju materiałów kompozytowych z włókna węglowego w badmintonie
Najwcześniejsze rakiety do badmintona były wykonane z litego drewna, a po rozwoju technologicznym rakiet tenisowych przeszły na materiały z laminowanego drewna. Począwszy od lat 60. XX wieku, rakiety do badmintona zaczęły zawierać aluminium lub stal, przy czym aluminium było używane głównie do główki rakiety, a stal do trzonka.
Ze względu na wysokie naprężenia występujące w połączeniu między główką a trzonkiem podczas gry, obszar ten był podatny na pękanie. W 1968 roku Yonex wprowadził koncepcję połączenia T, łącząc główkę z trzonkiem poprzez włożenie trzeciego elementu w kształcie litery T, wykonanego z wysokowytrzymałej stali. W 1978 roku Yonex wyprodukował w Japonii pierwszą rakietę do badmintona z kompozytu włókna węglowego: Carbonex 8 B-8500B1, ważącą mniej niż 100 gramów (rysunek 1). Od tego czasu większość konkurencyjnych rakiet do badmintona wykorzystuje materiały kompozytowe z włókna węglowego, podczas gdy tańsze rakiety rekreacyjne nadal wykorzystują aluminium i stal.
Rysunek 1: Pierwsza rakieta do badmintona z włókna węglowego powstała w 1978 roku
Metoda produkcji rakiet do badmintona z kompozytu włókna węglowego (CFRP) jest podobna do metody produkcji rakiet tenisowych, ale ma też znaczące różnice. Trzonek jest pusty, wykonany w podobny sposób jak rama rakiety tenisowej, ale jest prosty i ma znacznie mniejszy przekrój poprzeczny (okrągły); główka nie jest pusta, ale pełna, ponieważ jest wykonana ze złożonego i sprasowanego prepregu z włókna węglowego, który jest następnie pokrywany formą; następnie główka i (wstępnie utwardzony) trzon są łączone za pomocą złącza T CFRP, wsuwając dwie poziome końcówki w końce złożonego prepregu, a pionową końcówkę w pusty trzon, który jest następnie utwardzany w formie.
Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie rakiet do badmintona wykorzystujące materiały kompozytowe z włókna węglowego
Rakietki do badmintona różnią się różnymi cechami: elastycznością, wagą i punktem równowagi, od ciężkich do lekkich. Materiały kompozytowe z włókna węglowego mogą optymalizować te cechy poprzez zmianę rodzaju użytych włókien (z włókna węglowego o wysokiej wytrzymałości na włókno węglowe o ultra wysokim module sprężystości), orientacji włókien i warstwowania. Modyfikacja formy może również zoptymalizować przekrój poprzeczny główki, aby zwiększyć odporność na wysokie napięcie i zmniejszyć opór aerodynamiczny. Najbardziej znanymi producentami są Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop, Li Ning.
Wydajność rakiet do badmintona można dodatkowo zoptymalizować, mieszając różne rodzaje materiałów włóknistych (rysunek 2), takich jak „Nanoflare 800 Pro” firmy Yonex, który zawiera sztywne włókno węglowe Toray M40X i włókna polietylenowe o bardzo dużej masie cząsteczkowej (w celu poprawy amortyzacji wstrząsów). Głowice Yonex Carbonex8000 wykorzystują mieszankę materiałów kompozytowych z włókna węglowego z siatką tytanową lub nanorurkami węglowymi, aby uzyskać bardziej stabilne uderzenie.
Rysunek 2: Poprawa wydajności rakiety poprzez mieszanie CFRP z innymi materiałami
Ponadto CFRP w badmintonie jest stosowany nie tylko w rakiecie, ale także w lotce CarbonSonic firmy Victor, w której zastosowano piankowe pióra wzmocnione CFRP (rysunek 3), co pozwala na redukcję wagi i zwiększenie trwałości.
Rysunek 3: Pióra lotek wzmocnione tworzywem CFRP
Od czasu pojawienia się badmintona na Igrzyskach Paraolimpijskich w Tokio w 2021 r. zarówno sportowcy na wózkach inwalidzkich (rysunek 4), jak i sportowcy na stojąco (rysunek 5) używali rakiet z włókna węglowego w zawodach. Szczególnie w przypadku sportowców na wózkach inwalidzkich konstrukcja wózka jest złożona, a do podstawowej konstrukcji kół używa się spawanych rur aluminiowych lub magnezowych, ale koła i siedzisko czasami wykorzystują materiały kompozytowe z włókna węglowego w celu zmniejszenia masy, a tym samym poprawy mobilności.
Rysunek 4: Rakietki do badmintona i wózki inwalidzkie używane w paraolimpijskim sporcie badmintonowym, w których zastosowano tworzywo CFRP
Rycina 5: Stojący sportowcy biorący udział w badmintonie na paraolimpiadzie