焦油踵专家解开游泳背后的科学
运动科学学院, 流体动力学和工程学共同努力，打造一支2028年更快的美国队.
文理学院教师和美国游泳协会之间的一项新合作利用科学为美国游泳协会提供科学指导.S. 游泳运动员在2028年洛杉矶夏季奥运会上占据优势.
这个项目的起源来自于两个游泳爱好者的偶然相遇, 理查德·麦克劳克林, 数学系的教授, 克劳迪奥·巴塔格利尼, 运动与运动科学系的运动生理学教授.
麦克劳克林负责管理应用和计算数学联合流体实验室, 他在流体动力学方面的多年经验与Battaglini在运动科学方面的背景完美地结合在一起. 巴塔格里尼也是世界著名的游泳教练，目前是美国游泳协会的短跑教练.S. 国家青年队. 他们加上了吉姆·马哈尼, 计算机科学高级研究员兼应用工程实验室主任, 感谢他在研究工程方面的专业知识.
为了研究游泳力学，研究小组从手部开始. 创造一个更真实的手模型, Mahaney和Steven Tio, 计算机科学和数学双学位, 参观了北卡罗来纳大学游泳和跳水队. 他们测量了每个游泳者的左手, 然后利用这些数据制作出一只手的3D模型，这只手的平均大小与卡罗莱纳游泳者的手差不多. 他们把模型分成三部分, 允许更换手指或拇指时，测试不同的手的位置.
基于这个模型, 他们使用树脂打印机制作了一个光滑的不透水的实心手. 他们将模型手浸入一个循环水箱中，水以奥林匹克游泳运动员的速度流动. 马哈尼设计了这个系统，使观察到的力与池中的条件相匹配.
为了可视化和追踪手周围的液体流动，研究小组使用了粒子图像测速法. 这项技术在流体中植入示踪粒子，并通过相机系统跟踪的数字图像对捕捉它们的运动. 结果将有助于决定最快游泳的最佳手位.
然后游泳运动员将通过训练来掌握这些新技术. 但是为了训练他们, 游泳教练需要知道每个运动员在游泳时拇指和手指的准确位置. 该团队正在开发一种轻便的手套，可以实时记录这些位置.
计算机科学专业学生哈珀·卡拉汉设计了一个原型系统，该系统在每个手指关节上使用弯曲传感器来跟踪它们的方向. 信息和图书馆学专业的学生lily Nekervis进一步研究了Callahan的原始设计，并将其添加到一个灵活的木制手上，以验证传感器的准确性. 经过测试后，传感器将被集成到游泳运动员使用的手套中.
美国游泳协会也有兴趣提高在公开水域游泳的表现. 美国.S. 自2008年夏季奥运会引入男子或女子马拉松游泳项目以来，没有获得过奖牌. 联合流体实验室的120英尺长的波浪箱可以模拟受控环境下的海上条件, 允许研究波浪的影响, 游泳者身上的水流甚至风.
仅仅几毫秒就能决定金牌还是银牌, 其目标是让美国能够在全球范围内.S. 奥运游泳选手有硬科学支撑的竞争优势. 巴塔格里尼说，目前游泳的进步是基于秒表的比较，没有实验证据支持. 这项研究的目的不仅是解开游泳背后的科学, 同时也可以作为一个跳板，开启人类运动追踪研究的新领域, 泳池内外都有.
