オリンピック水着の進化: ウールの「コスチューム」から張力弾性レーススーツまで

7 月 27 日からパリのアクアティクス センターのプールに飛び込み、8 月 8 日と 9 日にはセーヌ川に飛び込む世界中の水泳選手たち。彼女たちが着ている水着は、光の都パリが 100 年前にオリンピックを開催した時とは大きく異なる。今日の男子および女子水泳チームは、かゆみを伴う重いウールのブリーフやシングレット、透け感のあるシルクの水着ではなく、ハイテクのレーシング スーツを着用している。

水泳選手が直面する肉体的な力や国際スポーツの熾烈な競争は変わらないものの、水着の技術は驚くほど進歩しました。つい最近まで、水着の技術はあまりにも進歩しすぎていましたが、金メダルと銀メダルの差が瞬きよりも小さいことが多いスポーツでは、それも無理はありません。

あなたには力が及ばないように

水泳選手がどの年に競技に参加しているか、あるいは普段何を着ているかに関係なく、物理学は同じです。水は空気よりも密度が 700 倍以上高く、粘性も 55 倍高いため、流れに対する抵抗が大きく、水の中を移動するのがはるかに困難です。

「基本的に、2つの力があります。推力は前進させる力で、抗力は抵抗する力です」とノースウェスタン大学のエンジニアで流体力学者のティモシー・ウェイ氏はポピュラーサイエンス誌に語った。「これが水泳選手が戦わなければならない戦いであり、水泳選手が速く泳げば泳ぐほど、抗力は大きくなります。」

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その抗力自体は 3 つの部分に分かれています。圧力抗力は、走行中の車の窓から腕を出して、腕を後ろに押す力を感じるのと似ています。粘性抗力または摩擦抗力は、水が水泳者の体の表面に当たったときのこすれ合いに似ています。3 番目の抗力は常に存在するわけではありませんが、大きな要因です。

「波抵抗は、船を見ると船の前に波があるのと同じです。基本的には船の前に水が溜まっているので、それを押しのけなければなりません」とウェイ氏は言います。「これは自由表面があるからこそ起こるのです。水の上には空気があります。」

水泳選手は、この抵抗に対抗するためにスピード、テクニック、持久力を鍛えますが、100分の1秒の差で勝敗が決したときに、わずかな優位性を与えるのが水泳用スーツの役割です。スーツは、飛行機の胴体のように滑らかで流線型である必要があります。何かがぶら下がりすぎると、体が遅くなり、メダルを獲得できるか、何も獲得せずに帰るかの違いになることがあります。

羊のように泳ぐ

初期の水着、つまり「水泳用コスチューム」はロンパース セーターのようなもので、ウールで作られていました。ファッション工科大学によると、ニットの水着は濡れると大量の水を吸収して変形しがちでした。素材が長くなりたるむため、体からゆるんだ素材が垂れ下がり、泳ぐスピードが遅くなることがよくありました。余分な水分を含んだ素材は、体を水中に引きずり込み、溺れるリスクを高めるため、さらに危険でした。

最初のシルクスーツは 1912 年に登場しました。シルクスーツはより滑らかで、ウールのスーツほど水を吸収しませんでした。これらのスーツは透けていたため、慎みとプライバシーを守るために下着を着用する必要がありました。

20 世紀半ばまでに、ナイロンの登場により水着はより滑らかでタイトになり、水泳選手は水中でよりスムーズに動けるようになりました。ライクラは 21 世紀に入るまでその進歩を続けました。

しかし、テクノロジーが多すぎることもあります。2008 年の北京オリンピックの直前、スピード社は LZR Racer 競技用水着を発表しました。現在では競技では禁止されているこの水着は、ナイロン、ライクラ、非繊維ポリウレタンの混合素材でできていました。このポリウレタンが水泳のスピードに大きな違いをもたらしました。水着の浮力と滑らかさが増し、抵抗が最大 8 パーセント減少しました。

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「当時は合法だったので、何も悪いことはしていませんでしたが、今では違法となった水着を着ていると、着ていない人よりも水中で約1インチ高い位置に浮いているように見えました」とウェイ氏は言う。「つまり、浮力を利用して波の抵抗に打ち勝っていたのです。」

浮力が非常に高かったため、非常に効果的でした。2009 年ローマ世界選手権で 43 の世界記録が破られたとき、水泳の団体である世界水泳連盟 (旧 FINA) は、競技用水着に繊維以外の素材を使用することを禁止しました。水着はハンガーにかけたドーピングに例えられ、競技場 (またはプール) を平等にするために禁止措置が取られました。また、この統括団体は、将来の競技用水着の透湿性、浮力、厚さ、デザインに関して、より厳しい規制を施行し始めました。

パリ 2024

現在、水着は世界水泳連盟の規定に定められた基準を遵守しながら、3 種類の抵抗すべてを克服する必要があります。ここで材料科学が役立ちます。スピード社がスポンサーとなっている水泳選手は、LZR インテント 2.0 と LZR バロール 2.0 を着用します。これらの水着には、もともと衛星の保護に使用されていたコーティング技術が採用されています。TYR の選手は、微視的な観点から抵抗を分析して開発された TYR ヴェンゾを着用して競技します。

ブランドに関係なく、コンプレッションスーツを着るだけでもオリンピック競技の1つだ。6月に行われた2024年米国オリンピック選考会で、オリンピックに3回出場し、NBCスポーツの解説者でもあるエリザベス・バイゼルは、こうしたテクニカルスーツを着るのがいかに大変で時間がかかるかを披露した。

「我々のスポンサーであるオーストラリアの水泳選手ケイト・キャンベルは、『競泳水着を着た後、指の関節が血だらけにならないなら、サイズが大きすぎる』と言っていました」と、オリンピックに2回出場し、アリーナ・ノース・アメリカのゼネラル・マネージャーを務めるマーク・ピンガーはポピュラーサイエンス誌に語った。 「これは極端ですが、事実です。水着を肩から引き上げるのに45分かかり、友人の助けも必要だと言う女性もいます。これは歴史的に見て、ある種のトレードオフが内在していることを物語っています。」

圧縮は、スーツが実際に身体を操作できる主な領域です。圧縮は、さまざまな種類の抵抗を軽減するのに役立ちますが、多くの場合、妥協を強いられます。圧縮により、身体の柔軟性が低下したり、筋肉が強く圧迫されて疲労したりすることがあります。

アリーナのチームは、圧縮性と動きやすさのバランスを見つけたと考えています。アリーナがスポンサーとなっている複数の国の水泳選手が PowerSkin Primo を着用します。男性用ジャマーの価格は 450 ドルで、女性用スーツ (オープンバックとクローズバック) はどちらも生地が多いため 650 ドルです。

「パリに行くスーツは、高い圧縮力がありながら、伸縮性も非常に高いという点で素晴らしい」と、アリーナの製品開発責任者グレッグ・ステイガー氏はポピュラーサイエンス誌に語った。「筋肉の動きを制限せずに最高のパフォーマンスを発揮できるだけでなく、伸縮性が高いため、より多くの体型にフィットする」

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圧縮スーツは、一般的に、パチンと切れる直前まで伸ばされた巨大な輪ゴムのような働きをします。これを実現するために、圧縮とテーピングを組み合わせて作られています。テーピングはスーツのさまざまな位置に配置された X で、スーツを持ち上げることにより、見た目と機能の両方を向上させます。

アリーナ スーツは、スティガー氏によると開発に約 4 年かかったという張力弾性生地で作られています。生地の張力を利用して、できるだけ伸ばさずに高い圧縮力を生み出します。ただし、水泳選手が圧縮スーツを着用するたびに、バンドの一部が破れてしまいます。水泳選手は、スーツのメンテナンス状態にもよりますが、通常、スーツを着用して約 10 レースをこなすことができます。

「このスーツに組み込まれているゴムバンドの一部は、実際は過度に伸びたり裂けたりするので、スーツが伸びてしまいます」とピンガー氏は言います。「このスーツは伸縮性が残っているため、これまでスーツで達成した中で最も高い圧縮力が得られます。生地が劣化することはありません。永久に使えるかと聞かれれば、いいえ、でも大幅に長持ちします。」

糸はすべて熱可塑性ポリウレタン (TPU) で作られています。塩素耐性があり、半分の伸縮性で高い圧縮力を発揮し、疎水性なので水が滑り落ちて泳ぐ人から離れていきます。

「私たちがモノフィラメントとして使用している TPU 糸は、単一の押し出し糸で、複数が一緒に巻かれていないため、隙間がなく、閉じ込められることがありません」と Steyger 氏は言います。

それに比べて、スパンデックスやライクラは複数のフィラメントで構成されており、水分の一部を体から押し出すのではなく吸収することができます。

メンタルゲームに勝利し、メダルを獲得したい

大会が始まっても、これらの競泳水着のどれが金メダル獲得数の最多に貢献するかはまだ不透明だ。ただ一つ確かなのは、これらの水着は過去の水着よりはるかに進歩しており、水泳選手がより速く、より強く感じることができるということだ。それに伴って、わずかな差で決まるスポーツでは精神的な優位性も生まれる。

「選手たちはレーススーツを着るときには、精神的な面が重要になります。スーツは着るのが大変で、安くもありません。だから、小さな大会のたびにレーススーツを着て泳ぐわけではありません」とピンガーは言います。「だから、レーススーツを着るときは、これが重要な大会だとわかっていて、速く泳ぎたいのです。」

スポーツの大部分は頭の中で行われ、物理的な力はどこにも消えることはありません。しかし、最終的には、自分に合ったものを着用し、トレーニングを信頼するかどうかはスイマー次第です。何年もの研究とテストの末に作られた水着だという認識が、違いを生む可能性があります。