Este mes, el próximo to eo de la Copa Mundial de la FIFA presenta muchas novedades, ya que se celebrará en EE. UU., Canadá y México. Albergará a más equipos que nunca. Es la primera vez que se disputa en tres países anfitriones diferentes. Y, al igual que las copas predecesoras durante más de medio siglo, empleará un balón de fútbol con un diseño completamente nuevo.
Un grupo de investigadores que lleva 20 años probando la física de los balones de la Copa del Mundo ha estudiado recientemente esta nueva incorporación, denominada Trionda. Fabricado por Adidas, el Trionda presenta cuatro paneles rojos, verdes y azules texturizados con profundas ranuras y emblemas de hoja de arce, águila verde y estrella para representar a los tres países anfitriones. Mediante experimentos en túnel de viento, el equipo de investigación descubrió que este balón mejora en algunos aspectos respecto a versiones anteriores, pero los tiros de larga distancia podrían no llegar tan lejos como en el pasado.
“La idea principal es que Trionda podría penalizar muy ligeramente la distancia extrema, pero debería recompensar una técnica limpia y un vuelo predecible”, afirma John Eric Goff, miembro del equipo, quien investiga la física del deporte y es futuro profesor de ingeniería práctica en la Universidad de Purdue. “Los porteros, los defensas que realizan pases largos y los tiradores de larga distancia son los primeros en los que buscaría diferencias visibles.”
Adidas ha estado diseñando nuevos balones para cada Mundial desde la década de 1970. Algunos de los cambios de diseño en las primeras décadas fueron estéticos: el balón de 1986 presentaba gráficos inspirados en templos aztecas para el to eo de México, y el de 1994 tenía gráficos espaciales en honor al 25º aniversario del alunizaje. También hubo algunas diferencias estructurales, como núcleos de espuma mejorados y una mayor resistencia al agua. Pero, en general, los balones utilizaban el mismo diseño de 32 paneles pentagonales cosidos entre sí.
Eso cambió en el Mundial de 2006 en Alemania, cuando Adidas presentó el balón +Teamgeist. Contaba con solo 14 paneles curvos, que estaban unidos térmicamente en lugar de cosidos. El diseño contribuía a evitar la entrada de humedad, de modo que el balón no aumentara de peso durante el partido, según Goff. Fue por esta época cuando empezó a estudiar los balones de fútbol. Desde entonces, él y sus colegas han seguido las transformaciones a medida que Adidas ha lanzado balones con diferentes texturas de superficie e incluso con menos paneles —cambios de diseño lo suficientemente significativos como para afectar el desarrollo del juego.
Dinámica en vuelo
Goff descubrió desde el principio que, al analizar los datos de trayectoria de un balón, podía deducir su coeficiente de arrastre —un número que determina la resistencia aerodinámica que experimenta en pleno vuelo a una velocidad determinada. Poco después, empezó a trabajar con un equipo en Japón para analizar cómo el comportamiento en vuelo del balón del Mundial cambia con cada nuevo diseño.
Los experimentos, llevados a cabo en la Universidad de Tsukuba en Japón, han mantenido deliberadamente una consistencia a lo largo de los años porque "mantener la continuidad es importante para comparar los nuevos datos con los conjuntos de datos históricos", afirma Takeshi Asai, profesor allí que trabaja en los experimentos. Implican sujetar el balón a una varilla metálica conectada a un instrumento denominado balanza de fuerzas, que mide fuerzas aerodinámicas como la resistencia y la sustentación mientras el balón se expone a las mismas velocidades de viento que experimentaría en un partido de fútbol real, de siete a 35 metros por segundo.
El equipo prueba el balón en diferentes orientaciones, «pero solo se pueden hacer unas pocas porque el balón Trionda cuesta 170 dólares», dice Goff, y cada nueva prueba lo destruye de manera efectiva. Los experimentos muestran al equipo cómo el coeficiente de resistencia aerodinámica cambia con la velocidad, y Goff luego escribe código para simular la trayectoria general del balón mientras vuela por el aire.
El análisis del equipo ha mostrado cómo han evolucionado los balones recientes de la Copa del Mundo desde el balón Jabulani de ocho paneles para el evento de 2010. El Jabulani recibió muchas críticas de los jugadores —especialmente de los porteros—, quienes dijeron que tenía una trayectoria engañosa que «caía de forma endiablada», como dijo un jugador a The Guardian.
El balón Jabulani de 2010 (izquierda) tenía ocho paneles y una textura lisa que se tradujo en un rendimiento impredecible. Balones posteriores, como el Brazuca de 2014 (centro) y el Trionda de este año (derecha), tienen menos paneles pero mayor rugosidad.
El balón tenía un defecto clave: era demasiado liso. Aunque su coeficiente de arrastre era relativamente bajo a altas velocidades, una vez que el balón disminuía su velocidad hasta cierto punto, el coeficiente se disparaba, haciendo que perdiera velocidad bastante rápido y se comportara como se quejaban los jugadores de 2010. Esta transición repentina —conocida como la crisis de arrastre— ocurre a velocidades más altas en balones más lisos, pero con textura añadida, como costuras y ranuras, la transición puede evitarse hasta que el balón alcanza velocidades más bajas. Esto permite que el balón viaje más lejos y se comporte generalmente de una manera más predecible durante el juego habitual.
“Es la misma razón por la que las pelotas de golf tienen hoyuelos y las de béisbol esas bonitas 108 costuras dobles. Si esos rasgos rugosos de las pelotas no estuvieran allí, no se conseguiría ni de lejos la distancia que se ve ahora cuando se lanzan o golpean esas pelotas”, dice Goff. “Tiene que haber algún tipo de rugosidad en la pelota para desplazar esta transición a una velocidad menor.”
Nuevas vías
Diseños posteriores han logrado desplazar la crisis de arrastre a velocidades más bajas, según el análisis de Goff y sus colegas. El balón Brazuca utilizado en 2014, por ejemplo, tiene solo seis paneles, pero la longitud total de sus costuras es mucho mayor, lo que aumenta la rugosidad de la superficie. Y el balón Trionda de este año contiene solo cuatro paneles, pero cada panel también tiene tres surcos profundos para una mayor textura.
Sin embargo, esta rugosidad tiene una contrapartida. Aunque Goff y sus colegas descubrieron que el balón Trionda experimenta la crisis de arrastre a la velocidad más baja desde 2010, su coeficiente de arrastre también es mayor que el de los otros balones a altas velocidades. Esto significa que, aunque el cambio más drástico no se produce hasta que el balón se mueve con bastante lentitud, el balón seguirá desacelerando más rápido que sus predecesores recientes durante la porción más rápida de su vuelo. Así, las trayectorias de los tiros largos pueden ser unos metros más cortas, dice Goff. Adidas no respondió a una solicitud de comentarios.
Afortunadamente, los jugadores del próximo Mundial ya deberían estar familiarizados con estos matices añadidos, ya que han tenido acceso al nuevo balón desde hace al menos unos meses. El balón, señala Goff, es bastante similar al balón Flight de Nike en su diseño, por lo que los jugadores que han pasado más tiempo con ese balón podrían tener una ventaja adicional.
Mientras tanto, Goff sigue enviando los trabajos del grupo a sus colegas de la FIFA y Adidas con la esperanza de aportar nuevas perspectivas, y en el pasado, Adidas le ha enviado balones. Adidas realiza sus propias pruebas no publicadas de cada nuevo balón. El New York Times informó el año pasado que el proceso de pruebas de 3,5 años del Trionda incluyó robótica diseñada para golpear el balón a velocidades específicas, así como pruebas en siete de las 16 sedes anfitrionas.
Pero, según Goff, el fútbol es "el deporte más popular del mundo, su to eo más importante, y la pieza de equipamiento más importante en ese to eo es este balón de aquí", señalando el balón Trionda que tenía en cámara con él durante nuestra videollamada por Zoom. "Creo que les interesa saber cómo es una prueba exte a".