Ett forskargrupp ledd av universitetet i Tsukuba studerade aerodynamiken i en volleyboll med hjälp av en vindtunnel och träffande robot. De fann att oavsett orienteringen av en vanlig boll, panelmönstret presenterar en asymmetrisk yta för luftflödet, vilket leder till avvikelser i dess flygmönster. Detta arbete kan hjälpa till att belysa olösta frågor inom vätskedynamik.

Aerodynamik, vilket är luftens beteende när den flyter runt föremål, spelar en stor roll i många sporter. Detta inkluderar golf, baseboll, tennis, fotboll, och naturligtvis, volleyboll. Fotbollsspelare kan "böja" sparkar i målet, och basebollkranar kastar knogelbollar som kan dansa runt en motståndares spelarfladdermus. I dessa fall, de aerodynamiska egenskaperna används för att få en konkurrensfördel. Forskare som studerar dessa fenomen tenderar att fokusera på gränsskiktet av luft som omger bollen. Till exempel, gropar på en golfboll kan få den att flyga längre på enheter. Detta beror på att groparna minskar luftmotståndet genom att skapa ett turbulent gränsskikt med luft. Men dessa effekter beror starkt på hastigheten bollen färdas, samt ytjämnheten.

"När en sfärisk boll rör sig genom luften, en lång härva av turbulent, virvlande luftspår bakom, får det att sakta ner, "förklarar författaren Sungchan Hong." Men om bollen rör sig tillräckligt snabbt, det här vaket krymper plötsligt och dragkraften störtar i ett fenomen som kallas dragkris. "Om det laminära flödet av gränslagret nära bollen börjar bli turbulent, erfarna spelare kan dra nytta av de resulterande konstiga aerodynamiska effekterna för att få bollen att svänga oväntat. Särskilt, en volleybollspelare kan få lite extra hastighet på sin flottör med förståelse för dessa principer.

I vindtunnelförsöken, forskarna fann att panelerna på vanliga volleybollar ledde till oförutsägbara flygmönster. De hittade också ett sexkantigt mönster i bollen reducerar avsevärt tröskeln som krävs för att dragkris ska kunna inträffa, medan den fördjupade mönsterkulan ökar den. Därför, denna studie tyder på att förutsättningarna för dragkris kan kontrolleras med ytdesignen på en volleyboll.

"De mest använda volleybollarna har sex paneler, var och en gjord med tre parallella rektangulära remsor. Detta gör banan starkt beroende av bollens orientering. Genom att använda ett sexkantigt eller fördjupat mönster i stället kan avsevärt öka konsistensen av dess flygning, "säger författaren Takeshi Asai." Denna forskning kan ha viktiga konsekvenser inte bara inom sport, men också för att utveckla mer effektiva och stabila drönare. "