Nowoczesne materiały w sportach ekstremalnych i nie tylko

Na rynkach światowych obecne są płetwy wykonane z następujących materiałów:

  1. Płetwy z tworzywa termoplastycznego. Ich główną zaletą jest stosunkowo niska cena, są mocne, nie podatne na uszkodzenia. Jednakże termoplastyczne materiały mają znacznie gorsze właściwości w porównaniu z materiałami kompozytowymi.
  2. Płetwy z włókna szklanego. Do produkcji płetw, oprócz niezwykle plastycznych polimerów, stosuje się również kompozyty na bazie włókna szklanego. Producenci używają specyficznych włóknistych wypełniaczy, które znacznie zwiększają elastyczność gotowego produktu. Zazwyczaj produkty wykonane tą metodą charakteryzują się modułową budową, umożliwiającą wymianę pióra płetwy. Ich wadą jest stosunkowo wysoka cena, niska trwałość i słaba ergonomia.
  3. Płetwy z kompozytu węglowego. Są to najdroższe produkty. Tworzywo węglowe, które jest wykorzystywane do produkcji płetw ma doskonałą elastyczność. To z kolei umożliwia osiąganie przez użytkownika większych prędkości i lepszej zwrotności przy zmianach kierunku pływania. W celu zwiększenia szybkości pływania i mocy, płetwy węglowe są często wyposażone we wszelkiego rodzaju prowadnice, specjalne szczeliny, stabilizujące rowki i inne elementy ułatwiające ruch w wodzie.

Płetwy używane przez profesjonalnych nurków są wykonane z materiałów o wysokim module sprężystości. Najczęściej stosowane są włókna węglowe pokryte różnymi materiałami polimerowymi, takimi jak epoksyd lub poliester. Materiały o wysokim module sprężystości zastosowane w budowie pióra płetwy zwiększają jej efektywność użytkowania. Podczas ruchów wiosłujących w górę i w dół koniec pióra płetwy jest pod dynamicznym, pulsującym obciążeniem. Siła ściskająca i rozciągająca są naprzemiennie przykładane do zewnętrznej powierzchni pióra płetwy wzdłużnie, zgodnie z kierunkiem przepływu wody.

płetwa

Znane są przykłady płetw formowanych z materiału o niskiej gęstości co zapewnia ich dobrą pływalność, takiego jak pianka z etylenu i octanu winylu (EVA). Materiał EVA ma również tę zaletę, że jest trwały, sztywny i odporny na uszkodzenia. Płetwa może być wykonana z innych materiałów "pływających", takich jak guma termoplastyczna (TPR) lub pianka poliuretanowa (PE). Znane są też płetwy wykonane z polichlorku winylu, polietylenu, polipropylenu i innych materiałów gumowych i polimerowych. Ponadto znane są płetwy zawierające kompozyty lub laminaty, takie jak włókno szklane, wzmocnione tworzywa sztuczne lub kompozyty węglowe. 

Istnieją płetwy zawierające but płetwy i system podwójnego opasania pięty, utworzone z jednego zintegrowanego, uformowanego materiału, na przykład przez formowanie z pomocą konwencjonalnej technologii wtrysku. Płetwa może mieć pożądaną elastyczność lub sztywność, przy czym korzystniej jest gdy płetwa ma wysoką sztywność, aby wytrzymywać naprężenia powstające na piórze płetwy.

Istnieją również płetwy o zmiennej krzywej które mają osiowe żebro, ograniczające krzywiznę pióra płetwy za pomocą karbów w kształcie litery V, wzdłuż jej długości. Osiowe żebro daje zmienne nachylenie płetwy, ogranicza krzywiznę płetwy i jest wykonane z gumy, najlepiej hartowanej.

W patencie WO2019053751A1 "Płetwy do pływania pod wodą" opisano płetwy, w których but jest wykonany z materiału wybranego spośród polimeru i kompozytu, a pióro z materiału, korzystnie wybranego spośród polimerowego kompozytu na bazie włókna szklanego, kompozytu na bazie włókna Kevlar, kompozytu na bazie włókna węglowego i ogólnie włókna strukturalnego na bazie kompozytu. Dzięki temu sztywność pióra płetwy maleje, począwszy od obszaru połączenia z butem płetwy, aż do jej krawędzi końcowej. Połączone ze sobą elastyczne elementy profilowane, są wykonane z materiału korzystnie wybranego spośród polimerów, naturalnych kauczuków, kauczuków silikonowych i tym podobnych, tworząc grzbiety, które są zasadniczo prostopadłe do pióra płetwy w celu kierowania przepływu wody podczas ruchu wiosłującego.

W obrocie rynkowym dostępne są płetwy wykonane z czystego węgla, włókna węglowego lub mieszanki włókien węglowych. Przykładowo na stronie internetowej www.seaducedfins.com ujawniono płetwy przeznaczone zwłaszcza dla osób uprawiających freediving, występujące w kilku wariantach "pióra płetwy".

Kolejnym przykładem są płetwy dostępne w ofercie przedstawionej na stronie internetowej www.scubastore.com, przeznaczone do uprawiania freedivingu. Pióro płetwy jest wykonane z 99% węgla, dzięki czemu jest bardzo lekkie, zapewniając jednocześnie wysoką siłę napędu przy stosunkowo niewielkim wysiłku użytkownika. Występuje tu znaczny odzysk energii wpływająca na skuteczność użytkowania. Dzięki innowacyjnej konstrukcji szyn wzdłużnych pióra płetwy, zmniejszone są turbulencje, tworząc dynamiczne płetwy wykonane z węgla. Pióra płetw zapewniają wysoką skuteczność użytkowania gdyż hydrodynamiczne, zoptymalizowane buty płetw są niezwykle miękkie i wygodne, jednocześnie zmniejszają opór, a odpowiednie usztywnienia zapewniają optymalną transmisję mocy między butem płetwy a piórem płetwy.