Badminton verscheen voor het eerst als demonstratiesport op de Olympische Spelen van München in 1972; in 1988 dook het opnieuw op als demonstratiesport op de Olympische Spelen van Seoul; op de Olympische Spelen van Barcelona in 1992 werd badminton officieel een Olympisch evenement, met de eerste enkel- en dubbelwedstrijden voor mannen en vrouwen. De gemengde dubbels werden toegevoegd op de Olympische Spelen van Atlanta in 1996. Rolstoelbadminton maakte zijn debuut op de Olympische Spelen van Tokio in 2021.
De ontwikkelingsgeschiedenis van koolstofvezelcomposietmaterialen in badminton
De eerste badmintonrackets waren gemaakt van massief hout en na de technologische ontwikkelingen van tennisrackets, gingen ze over op gelamineerde houtmaterialen. Vanaf de jaren 60 begonnen badmintonrackets aluminium of staal te bevatten, waarbij aluminium voornamelijk werd gebruikt voor de racketkop en staal voor de steel.
Door de hoge spanning die tijdens het spelen op de verbinding tussen de kop en de schacht werd ervaren, was dit gebied gevoelig voor breuk. In 1968 introduceerde Yonex het T-gewrichtsconcept, waarbij de kop met de schacht werd verbonden door een derde element in de vorm van een T, gemaakt van hoogwaardig staal. In 1978 produceerde Yonex de eerste badmintonrackets van koolstofvezelcomposiet in Japan: de Carbonex 8 B-8500B1, die minder dan 100 gram woog (afbeelding 1). Sindsdien zijn de meeste competitieve badmintonrackets gemaakt van koolstofvezelcomposietmaterialen, terwijl goedkopere recreatieve rackets nog steeds aluminium en staal gebruiken.
Afbeelding 1: Het eerste badmintonracket van koolstofvezel werd in 1978 geboren
De productiemethode van koolstofvezelcomposiet (CFRP) badmintonrackets is vergelijkbaar met die van tennisrackets, maar heeft ook belangrijke verschillen. De schacht is hol, gemaakt op een vergelijkbare manier als het frame van een tennisracket, maar is recht met een veel kleinere doorsnede (cirkelvormig); de kop is niet hol maar massief, omdat deze is gemaakt van gevouwen en samengeperste koolstofvezel pre-preg, die vervolgens in een mal wordt bedekt; vervolgens worden de kop en de (voorgeharde) schacht verbonden door een CFRP T-verbinding, waarbij de twee horizontale punten in de uiteinden van de gevouwen pre-preg worden geschoven en de verticale punt in de holle schacht, die vervolgens in de mal wordt uitgehard.
De nieuwste ontwikkelingen in badmintonrackets met behulp van koolstofvezelcomposietmaterialen
Badmintonrackets worden onderscheiden door verschillende kenmerken: flexibiliteit, gewicht en balanspunt, variërend van head-heavy tot head-light. Carbon fiber composietmaterialen kunnen deze kenmerken optimaliseren door het type vezels te veranderen (van high-strength tot ultra-high modulus carbon fiber), vezeloriëntatie en gelaagdheid. Het aanpassen van de mal kan ook de dwarsdoorsnede van de kop optimaliseren om de weerstand tegen hoge spanning te verbeteren en de aerodynamische weerstand te verminderen. De bekendste fabrikanten zijn Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop, Li Ning.
De prestaties van badmintonrackets kunnen verder worden geoptimaliseerd door verschillende soorten vezelmaterialen te mengen (Figuur 2), zoals Yonex's "Nanoflare 800 Pro", die zeer stijve Toray M40X koolstofvezels en ultrahoog moleculair gewicht polyethyleenvezels bevat (om schokabsorptie te verbeteren). Yonex Carbonex8000-koppen gebruiken een mix van koolstofvezelcomposietmaterialen met titaniumgaas of koolstofnanotubes om een stabielere slag te bereiken.
Figuur 2: Verbetering van de racketprestaties door CFRP te mengen met andere materialen
Daarnaast wordt CFRP ook voor andere doeleinden dan alleen rackets gebruikt bij badminton, zoals in de CarbonSonic shuttlecock van Victor, waarbij schuimveren worden gebruikt die zijn versterkt met CFRP (afbeelding 3) om het gewicht te verminderen en de duurzaamheid te verbeteren.
Figuur 3: Shuttlecock-veren versterkt met CFRP
Sinds de opkomst van badminton op de Paralympische Spelen van 2021 in Tokio, hebben zowel rolstoelatleten (afbeelding 4) als staande atleten (afbeelding 5) koolstofvezelrackets gebruikt in de competitie. Vooral voor rolstoelatleten is de rolstoelstructuur complex, met gelaste aluminium- of magnesiumbuizen die worden gebruikt voor de basisstructuur van de wielen, maar de wielen en de zitting gebruiken soms koolstofvezelcomposietmaterialen om het gewicht te verminderen en zo de mobiliteit te verbeteren.
Afbeelding 4: Badmintonrackets en rolstoelen die worden gebruikt in de Paralympische badmintonsport en die CFRP bevatten
Figuur 5: Staande atleten die deelnemen aan badminton op de Paralympische Spelen