Dimensioni e caratteristiche delle pinne Apollo Bio Fin Pro

Fin characteristics
Fin size	Mass (kg)	Length (m)	Width (m)	Surface area (m2)	Foot SA (m2)	Fin/foot SA*
No. 4	1.98	0.50	0.19	0.086	0.026	3.36
No. 5	2.78	0.57	0.22	0.110	0.031	3.53

Questa tabella illustra le caratteristiche fisiche del modello Apollo Bio Fin Pro, tratta dall'articolo How fins affect the economy and efficiency of human swimming.

Si allega anche la tabella di conversione di taglie per le scarpette:

Paio di pinne Apollo Bio Fin Pro

Nuoto con pinne: vantaggi "grafici"

I seguenti grafici, e le relative analisi, tradotte in italiano, sono tratte dall'articolo How fins affect the economy and efficiency of human swimming, P. Zamparo, D. R. Pendergast, B. Termin, A. E. Minetti, tratto dal Journal of experiental Biology. In generale l'articolo tratta delle differenze tra il nuoto con l'uso di pinne e senza, in termini di energia spesa, resistenze del fluido, creazione di flussi, consumo di Ossigeno ecc. Ovviamente gli autori si sono avvalsi di prove sperimentali e metodi di analisi descritte efficientemente nell'articolo.

Questo grafico compara il costo energetico (C) della nuotata in funzione della velocità (v), con le pinne (cerchietti bianchi) e senza (cerchietti neri). Si può vedere come a pari velocità, l'energia necessaria per ottenerla diminuisce di circa il 40% utilizzando le pinne. Inoltre, considerando le curve iperboliche di iso-potenza di metabolismo, le pinne aumentano la velocità di circa uno 0,2 m/s.

Quest'altro grafico, invece, rappresenta il tasso di energia interno (rapportata alla massa) speso durante la nuotata per ottenere una data velocità. La configurazione "pinnata" è sempre rappresentata dai cerchietti bianchi, mentre i cerchietti neri indicano il nuoto "libero". Il tasso di energia cresce con la velocità in entrambi i casi, ma, come si può vedere, è decisamente maggiore senza l'uso delle pinne.

Il simbolo dello squalo!

Cosa vi viene pensato guardando questo oggetto? E che effetto farebbe al largo della spiaggia dove passate allegramente le vostre estati?
Questa è la riproduzione artificiale della pinna di uno squalo, in particolare della prima pinna dorsale dell'animale, che, da sola, sappiamo benissimo essere simbolo del pericoloso predatore marino. Insomma, basterebbe questa sola pinna artificiale per ingannare i bagnanti e far pensare che nelle vicinanze si stia aggirando un vero e proprio pescecane.

Tante sono le scene, più o meno comiche, alle quali questo simbolo universale ha contribuito nel cinema. Basta pensare, ad esempio, alla scena de Lo squalo di Spielperg in cui dei ragazzini, pensando di fare una scherzo divertente, mettono in mare una finta pinna, come quella di cui stiamo parlando, scatenando il panico generale nella popolazione.

Una pinna in un fumetto

Da A. Giussani e L.Giussani, Diabolik, Le ferite del passato

In questa tavola si possono vedere due personaggi (di cui uno il protagonista Diabolik) effettuare un'immersione sottomarina. Ovviamente, assieme alla muta, la maschera, le bombole, i due sub sono provvisti anche di pinne.

L'ABC delle pinne

Aletta

Bombole

Cressi

Delfino

Elasticità

Forze

Gomma

Howitt

Idrodinamica

Jetfin

Kevlar

Lift

Mare

Nuoto

Open-heel

Protesi

Q-Trac

Riabilitazione

Sub

Tavola

Underwater

Velocità

Water

XL

Yves le Prieur

Z-fins

"L'incredibile storia di Winter il delfino"

Locandina del film

"L'incredibile storia di Winter il delfino" (Dolphin Tale, nella versione originale) è un film del 2011 di Charles Martin Smith basato sulla storia vera del delfino Winter.

Questo, o meglio questa, visto che si tratta di un esemplare femminile, fu salvato nel 2005 in Florida, dopo essere rimasto ferito incappando in una trappola per pescatori. A causa del danno perse l'uso della coda, che venne amputata. Il film narra in particolare il percorso svolto per la creazione e l'applicazione di una coda artificiale protesica per Winter.

Le funzioni delle pinne

Come già detto più volte, e anche come l'intuito suggerisce, la funzione delle pinne è quella di aiutare l'essere umano nel nuoto. La possibilità, infatti, di poter disporre di questi dispositivi artificiali ci permette di incrementare notevolmente le nostre capacità natatorie, fino al punto di riuscire a competere con gli animali acquatici nel loro habitat con la pesca.

Anche le funzioni ludiche e sportive hanno permesso alle pinne di spopolare nel mondo moderno, grazie a pratiche come lo snorkeling e il nuoto in piscina.
In questo contesto non bisogna neanche sottovalutarne l'utilizzo in campo fisioterapico: la riabilitazione in piscina sta prendendo sempre più piede, soprattutto per quanto riguarda articolazioni quali braccia o gambe, e si serve di strumenti quali tavolette e, appunto, pinne.

Infine è necessario citare quello che è ed è stato l'utilizzo delle pinne in campo militare. La loro introduzione in questo contesto si deve alla Regia Marina Militare Italiana, che, nel 1939, con il generale Eugenio Wolk, sviluppò per la prima volta un metodo di attacco subacqueo. Il loro utilizzo verrà poi replicato durante la seconda guerra mondiale dalla UDT (Underwater Demolition) per effettuare operazioni di bonifica propedeutiche allo sbarco in Normandia.

Le forme

Per indagare adeguatamente  sulla forma delle pinne artificiali, bisogna andare indietro nel tempo e cercare di capire quale è stata la sua evoluzione nel corso degli anni, avvenuta grazie a migliorie sulla teoria, tecnologia e materiali.

Uno dei pionieri delle pinne artificiali, Benjamin Franklin, osservando gli oggetti e gli animali che passavano nel fiume Charles, a Boston, pensò a delle tavolette di legno, con la forma di tavolozze da pittore da apporre a mani e piedi per aumentare le capacità natatorie dell'uomo.

Nel 1926 Yves le Prieur si interessò alla cosa e, complici lo sviluppo che c'era stato nei materiali e la sua osservazione dei pescatori polinesiani, sviluppò soluzioni interessanti. Brevettò, oltre alle due pinne per i piedi di forma triangolare (più o meno come ne vediamo oggi) anche due per le mani a forma di cucchiaio. Solo più avanti introdusse una sorta di monopinna per i piedi.

Nel 1939 lo statunitense Owen Chrchill acquisì il brevetto delle pinne e introdusse un asimmetria tra la destra e la sinistra e una grande giunzione in mezzo alla paletta.

Con varie modificazioni e copiature di progetti si giunge fino alla forma odierna della pinna denominata fan-blade.
Bisogna però far notare che la forme delle pinne si modifica a seconda dell'uso che se ne fa. Le pinne da apnea sono tendenzialmente più lunghe e strette delle pinne da ARA; inoltre ci sono le cosiddette monopinne, in cui entrambi i piedi sono collegati alla stessa pala, che nel tempo hanno raggiunto dimensioni standard: 60/80 centimetri di lunghezza e 60/70 centimetri di larghezza.

Per uteriori informazioni il riferimento è a questo sito.

I materiali

Le pinne da nuoto devono trasmettere la forza del piede al fluidi e amplificarla. Chiaramente l'acqua opporrà una resistenza notevole, in quanto la superficie di manovra sta aumentando: per questo si tende ad andare verso materiali flessibili, elastici, leggeri e il più possibile resistenti a carichi trasversali e a fatica. Per questo particolarmente adatti sono i materiali polimerici (in particolare termoplastici o gomme) e i compositi in fibra di carbonio o vetroresina, i quali, però, risultano più costosi e meno comuni. Per aumentare la resistenza trasversale la pala, di per sé sottile e leggera, presenta delle nervature laterali, in una struttura che ricorda vagamente l'ala di un aeroplano con i suoi correnti.
Le prime pinne "di massa", introdotte dal 1933 da Yves le Prieur erano costituite con il caucciù naturale brevettato da Goodyear, lo stesso della nota marca di pneumatici per auto.

 Anche le pinne usate come protesi animali sono di materiale polimerico, possibilmente stampate ad hoc per poterle adattare meglio.

Elementi delle pinne

Le classiche pinne da natazione che tutti almeno una volta abbiamo usato sono costituite principalmente da due elementi: la scarpetta e la pala.

La scarpetta è la parte che "collega" la pinna all'utilizzatore, in quanto riveste il piede e ne permette l'indossabilità. Essa deve aderire perfettamente con il piede per impedire eventuali scivolamenti e la perdita dello strumento durante il nuoto. Inoltre presenta delle aperture per evitare la formazione di bolle d'aria. La scarpetta può essere sia aperta che chiusa; nel primo caso il tallone rimane scoperto, e quindi per collegarla al piede si deve introdurre un nuovo elemento: un cinghiolo.

La pala è la parte vera e propria della pinna, responsabile unica  dello spostamento amplificato dell'acqua che permette al nuotatore di aumentare le sue prestazioni. Essa può sia essere solidale alla scarpetta che fissata ad essa tramite viti. Quest'ultimo caso è preferibile nel caso in cui si voglia cambiare la pala in caso di rottura della stessa (è l'elemento più sottoposto a carichi e quindi più fragile).


Considerando invece le protesi, queste si compongono brevemente di una speciale giacca che si collega al dorso dell'animale, dove vengono innestate le pinne, che sono delle vere e proprie riproduzioni di quelle perdute. Spesso queste pinne artificiali si inseriscono negli eventuali monconi superstiti per poterne permettere, in linea teorica, un movimento simile a quello che si aveva precedentemente.

"La tartaruga dalle pinne artificiali"

Come già detto, la riproduzione artificiale delle pinne non è volta esclusivamente al più noto utilizzo umano come supporto alla natazione, ma anche alla produzione di protesi per animali marini mutilati.
Un esempio ci viene dal seguente articolo pubblicato sul sito di "National Geographic Italia" nel 2013 in cui la giornalista Carrie Arnold racconta l'impianto di pinne artificiali su una tartaruga che aveva perso quelle di cui era dotata naturalmente a seguito di uno scontro con uno squalo.

L'articolo, da cui è estratta la foto, si può ritrovare al link seguente: http://www.nationalgeographic.it/natura/animali/2013/02/22/news/null-1524896/

Mappa concettuale

La lingua delle pinne

Vediamo in che modo sono indicate le pinne artificiali in diverse lingue del mondo, dall'italiano al cinese.

ITALIANO: 

• Pinna: questo è il termine più generale, che deriva direttamente dal glossario della zoologia.
• Deriva: nelle costruzioni navali o aeronautiche piano longitudinale atto a diminuire la, appunto, deriva dovuta al vento e aumentare la stabilità del galleggiante.
• Alette

INGLESE:

• Swimfin: Per "fin" si intendono le alette mobili, come per esempio gli ipersostentatori o il timone di un aeroplano, in grado di generare reazioni aerodinamiche finalizzate a cambiare traiettoria. Questo termine ha una storia interessante: quando Yves le Prieur, francese, depositò il primo brevetto delle pinne, le chiamò con il non molto pratico nome di apparecchio propulsore per il nuoto ed il salvataggio; quando lo statunitense Owen Churchill ne acquisì il brevetto nel '39 decise di cambiare il nome in un più intuitivo swimfim 
• Flipper
• Paddle: letteralmente "pagaia", indica la pinna più comoda da usare per l'uomo, in quanto più flessibile e in grado di generare una buona spinta.

SPAGNOLO

• Aleta
• Patas (de rana): comune in Argentina

TEDESCO

• Schwimmflosse: letteralmente "pinna per il nuoto"

PORTOGHESE

• Pè de pato: letteralmente "piede d'anatra", ad indicare la somiglianza, in forma e funzione, delle pinne da nuoto con i piedi palmati delle anatre.
• barbatanas

FRANCESE

• palme de plongèe: in questo modo si indica la pinna per immersioni

CINESE

• 蛙鞋: 蛙 indica un'anura, ovvero un tipo di rana, mentre 鞋 sta per "pattini", o più in generale "scarpa".

Pinne artificiali?

Per "pinna artificiale" si intende la riproduzione che l'uomo ha fatto negli anni, a partire da Benjamin Franklin, delle pinne naturali, e dei piedi palmati più in generale, che gli animali acquatici sfruttano per nuotare.
Queste pinne artificiali, come è ben noto, non vengono solo usate e prodotte come protesi per animali mutilati, ma vengono anche sfruttate dall'uomo per migliorare le nostre naturali performance natatorie. Insomma, la produzione delle pinne ha sicuramente prodotto un upgrade dell'umanità.
Inoltre si parla di "pinna" anche in accezione aerodinamica, in quanto possiamo trovare pinne sulla carrozzeria di automobili, o su idrovolanti e aeroplani.