Quand il s'agit de faire des éclaboussures, la technique dépasse la force brute.
Dans le sport compétitif de Manu Sauting, un sport éclaboussant flamboyant de style canon des communautés de la Nouvelle-Zélande, le secret des éclaboussures de la Māori. Focus d'interface.
Les idées pourraient aider les athlètes en lice pour la gloire à la compétition Z Manu World Champs ou simplement animer une fête de la piscine d'arrière-cour. Mais ils peuvent également éclairer l'ingénierie aérospatiale, aidant dans la conception de formes de coque ou d'angles d'impact pour des éclaboussures de vaisseaux spatiaux plus lisses et plus sûrs, explique Tadd Truscott, chercheur de dynamique fluides à l'Université des sciences et technologies de King Abdullah en Arabie saoudite.
Le saut de Manu est une tradition estivale vieille de plusieurs décennies où les «bombardiers» se jettent des ponts, des falaises ou des plateformes, visant à produire le plus de éclaboussures. C'est une célébration joyeuse et chaotique de l'impact, qui fait que les flops du ventre d'arrière-cour ressemblent à une heure amateur.
«C'est une chose amusante de vraiment maîtriser et de travailler sur votre technique pour obtenir les plus grandes éclaboussures», explique Brad Day, un ingénieur minier de Hamilton, en Nouvelle-Zélande, qui a créé un didacticiel «How to Manu».
Lorsque le biophysicien Saad Bhamla à Georgia Tech à Atlanta et les membres du laboratoire sont tombés sur la vidéo de la journée, ainsi que des clips d'autres passionnés de Manu sur Tiktok et YouTube, les chercheurs ont été instantanément captivés. La plupart des recherches sur les éclaboussures s'étaient concentrées sur la minimisation des perturbations de la surface, de réduire les dommages pendant les atterrissages de l'eau ou de perfectionner une plongée olympique. Faire sauter un manu est «le scénario diamétrique opposé», explique Bhamla.
Après leur curiosité, les chercheurs ont extrait les données de mouvement de 50 vidéos en ligne, y compris Day's. En moyenne, les cavaliers de Manu sont entrés dans l'eau à environ un angle de 45 degrés, avec leurs mégots menant la voie et leurs jambes et leurs torses inclinés vers l'extérieur dans un V-Splash-Emm, a trouvé l'équipe.
«Pour pouvoir tirer de l'eau, ce qui est élevé est une véritable compétence», explique Scott Rice, qui a créé les champions du monde Z Manu, qui se déroule pour la première fois en 2024. «Cela revient vraiment à la qualité de la technique de quelqu'un», et, comme pour la plupart des sports de précision, l'application des bonnes idées scientifiques peut élever les performances.
En utilisant des projectiles imprimés en 3D, des plongeurs robotiques et des caméras à grande vitesse, Bhamla et ses collègues ont effectué des tests de éclaboussures contrôlées qui ont confirmé que l'entrée inclinée avec précision s'est avérée cruciale pour former une cavité aérienne profonde dans le sillage du pull plongeant. «Mais ce qui est plus important, c'est ce que vous faites sous l'eau», explique le coauteur Pankaj Rohilla, ingénieur biomédical dans le groupe de recherche de Bhamla.
La première entrée est suivie d'un jet arrière rapide et d'une extension des jambes. Cela s'étend sur le corps – et, avec lui, la poche de l'air piégé de la bombe V – jusqu'à ce que la traction gravitationnelle de l'eau surmonte l'inertie du cavalier plongeant. À ce stade, la cavité de l'air s'effondre, pince et tire un jet imposant de pulvérisation vers le ciel.
Mais quand exécuter ce dépassement sous-marin? Des expériences avec les éclaboussures ont révélé que le timing est tout. Le moment idéal dépend à la fois de la hauteur du saut et de la taille du cavalier, car les deux affectent la profondeur de la cavité.
S'étirer trop tôt et le corps libère la cavité de l'air avant qu'elle ne se développe pleinement. Trop tard, et le corps se développe après que la cavité a déjà commencé à s'effondrer, affaiblissant les éclaboussures. Ce n'est que lorsque le robot s'est ouvert à mi-chemin de sa descente sous-marine qu'il a déclenché les plus gros panaches verticaux.
Ce point idéal était éphémère mais puissant, soulignant comment même les millisecondes peuvent séparer un bon cavalier Manu d'un record, explique Patria Hume, chercheuse en biomécanique sportive à l'Université de technologie d'Auckland en Nouvelle-Zélande. Hume et ses collègues ont développé la plate-forme «Manutech», une combinaison de capture vidéo à grande vitesse et de logiciel de numérisation en temps réel, introduit l'année dernière lors des compétitions de Manu pour juger des tailles d'éclaboussures – avec les plus grandes explosions qui s'élèvent à plus de 10 mètres de haut de sauts à seulement 5 mètres au-dessus de l'eau.
«Ces résultats pourraient conduire à de nouveaux outils ou techniques de formation pour aider les concurrents à obtenir cet avantage», dit-elle. Mais les waterworks ne sont qu'un élément du score global. Les concurrents gagnent également des notes pour le volume des éclaboussures, telles que capturées par des hydrophones sous-marins, ainsi que des mesures plus subjectives de la technique et du piquant, célébrant l'esprit expressif et libre qui définit l'événement.
«Bien que la science puisse aider les athlètes à améliorer leurs éclaboussures, cela ne devrait pas enlever les racines freestyle du sport», explique Hume. «La créativité, le flair et le plaisir dans l'air sont ce qui le rend si unique.»
