La science des matériaux au service des joueurs de tennis

La science des matériaux au service des joueurs de tennis

Petit rappel pour les distraits: la saison de tennis bat son plein! Alors que le tournoi de Wimbledon est à peine terminé, l'US Open se profile déjà. Du 31 août au 13 septembre, les meilleurs joueurs du monde vont s’y mesurer les uns aux autres.  Avant cela, ils passeront des heures et des heures à l’entrainement. Le talent et la persévérance sont leurs meilleurs alliés. Leur matériel aussi! Des petites balles jaunes au revêtement des courts, un match de tennis est aussi un concentré de… sciences des matériaux.  

300 millions de balles 

Et le business des balles de tennis n’est pas à prendre à la légère. Chaque année, il en sort quelque 300 millions des usines. À Wimbledon, lors du tournoi de 2010, pas moins de 54.250 balles ont été utilisées par les joueurs! 

Les balles modernes se composent de deux demis-sphères de caoutchouc « fondues » ensemble pour former la balle. La plus grande partie du caoutchouc utilisé provient d’Asie, principale région productrice dans le monde. Neuf balles de tennis sur 10 y sont d’ailleurs fabriquées.  

Pour leur assurer de bonnes qualités de rebond, les balles sont « gonflées » à une pression de deux atmosphères, soit l’équivalent de la pression que ressentent les plongeurs sous-marins à dix mètres de profondeur. Avec les frappes répétées subies en cours de match, la pression interne dans les balles diminue. Le rebond devient plus faible. C’est pour tester ce rebond que les joueurs tapotent leur balle au sol avant un service. Un geste qui est devenu rituel, presque mystique. 

Et le « duvet » jaune qui enveloppe la balle, quelle est sa raison d’être? Appelé « Fuzz », il s’agit en réalité de feutrine. C’est également la partie la plus chère d’une balle. Cette envelope externe joue un rôle important dans la manière dont la balle « vole » ainsi que sur l’uniformité de la résistance à l’air qu’elle présente.  

Quant à la couleur jaune, il s’agit d’un compromis. Les recherches ont montré que la couleur jaune est la deuxième couleur la plus facile à voir par l’oeil humain. La couleur la plus voyante est en réalité l’orange. Mais comme celle-ci ne passe pas bien en télévision, c’est le jaune qui a été retenu pour les balles.  

11 mètres de cordage 

Dans une raquette de tennis, on trouve aussi 11 mètres de cordage. Le type de cordage utilisé a également un impact sur le jeu. C’est le cordage qui détermine le spin qu’on peut donner à une balle. C’est lui encore qui va modifier la manière dont la balle va rebondir.  

Il existe tellement de matériaux différents pour les cordages que nous ne pouvons tous les détailler ici. Jetons cependant un oeil sur la raquette de Roger Federer. Sa raquette est cordée avec une combinaison de boyaux naturels et de fibres synthétiques. Oui, vous avez bien lu: des boyaux! Des boyaux de vache… 

On n’utilise bien entendu pas tous les boyaux de l’animal. Seule l’enveloppe  superficielle des intestins est utilisée. Cela peut sembler étrange, mais depuis les années 1800, de nombreux joueurs de tennis préfèrent ce type de matériau pour leur raquette. Federer utilise des boyaux naturels (des « Wilson natural Gut») pour les cordes longues de sa raquette. Pour le cordage court transversal, il préfère les fibres synthétiques « Luxilon Alu Power Rough ». Ces derniers sont réalisés par une entreprise belge. Il s’agit d'un copolymère de nylon, un type de plastique. 

Le coeur de la raquette, un « composite » 

Les raquettes de tennis professionnelles sont habituellement réalisées en matériaux composites. Ce sont des matériaux légers mais très robustes. Un de ces composites est réalisé à base de carbone. On utilise également ce type de fibres pour les cadres de vélos de course.  Les fibres de carbone se composent d'une structure en matière plastique, tel que, par exemple, un époxy, et une fibre de renforcement en carbone. Le mélange des deux donne un matériau solide, flexible et léger.  

Le revêtement des courts 

Enfin, il ne faut pas oublier le sol des courts des tennis. Les matches se disputent sur toutes sortes de surfaces.

À l’US Open, les courts sont “en dur”. Ce type de sol ressemble plutôt à celui des gymnases des écoles qu’à un terrain en terre battue.  A l’US Open, les courts sont fabriqués en « DecoTurf », une matière mise au point par une entreprise américaine. La surface de jeu est appliquée sur une assise en béton ou en asphalte. Elle se compose de plusieurs couches de caoutchouc, de silicate et de polymethylmethacylate.  

Voici comment se compose un terrain idéal, qui assure un bon rebond aux balles tout en présentant une élasticité suffisante: 

  1. Substrat (couche de fonds)
  2. Revêtement en caoutchouc lourd
  3. Couche supplémentaire de caoutchouc fin
  4. Revêtement « bas »
  5. Finition
  6. Lignes délimitant l’aire de jeu   

Ce n'est pas qu'un jeu!

Quand la prochaine fois vous suivrez un match de tennis, vous saurez que ce n’est pas qu’une question de petites balles et de force de frappe! Chaque équipement, chaque élément technique présent sur les courts a fait l’objet de longues recherches. Sans les scientifiques, pourtant pas très visibles lors des compétitions, le tennis serait sans aucun doute un sport très différent de ce que nous connaissons aujourd’hui!

 

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