Aux Jeux paralympiques avec un nouveau guidon ?
Luca Hasler, étudiant à l'ETH, a développé un nouveau guidon de vélo pour la para-athlète Flurina Rigling. Il devrait notamment permettre à la cycliste de se qualifier pour les Jeux paralympiques de 2024 à Paris.
La piste cyclable du Tissot Velodrome de Granges, dans le canton de Soleure, mesure 250 mètres de long. Les virages de la piste, large de 7 mètres et recouverte d'épicéa de Sibérie, s'élèvent à pic. Elle est entourée de 3500 places de spectateurs qui, ce jour-là, restent vides. Pourtant, il n'y a pas de silence, car des rythmes électro puissants remplissent la salle dès le matin. Seule et concentrée, Flurina Rigling encha?ne les tours sur son vélo de course rouge. C'est une journée particulière pour cette para-athlète suisse de 26 ans, qui souffre d'un handicap aux deux mains et aux deux pieds : Pour la première fois, elle teste son nouveau guidon de vélo.
Luca Hasler se tient à c?té de la piste de course et regarde avec fascination les deux écrans de chronométrage. L'étudiant en génie mécanique de l'ETH a développé le guidon dans le cadre de son travail de master. La pièce noire en aluminium, avec ses poignées en plastique taillées sur mesure pour les mains de Rigling, a rythmé sa vie au cours des six derniers mois. Il a passé d'innombrables heures à le bricoler avec Rigling. Mais est-ce que la sportive est vraiment plus rapide avec ?a ? Et le nouveau guidon est-il également s?r et confortable en conditions de compétition ?
Mais tout d'abord, un regard en arrière. L'ascension de Flurina Rigling dans le paracyclisme est fulgurante. Bien qu'elle ne soit régulièrement sur un vélo de course que depuis trois ans, son palmarès est impressionnant : Vice-championne du monde en contre-la-montre, championne d'Europe sur route et championne du monde sur piste avec un nouveau record du monde.
La Zurichoise, qui suit actuellement l'école de recrues pour sportifs d'élite, a obtenu tout cela avec un guidon qui est loin d'être optimal : jusqu'à présent, Rigling pla?ait sa main sur un cantilever d'environ 3 centimètres de large. Elle actionnait les freins et les vitesses avec son seul doigt.
En plus d'être inconfortable, car toute la pression repose sur un seul point, cela a entra?né une mauvaise posture et donc un aérodynamisme. Cela peut faire la différence entre la victoire et la défaite. "Je savais depuis un certain temps que j'avais besoin d'un nouveau guidon", explique Rigling. Mais elle n'a longtemps pas su qui pourrait l'aider à le faire.
Un travail de master particulier
Flurina Rigling finit par trouver son bonheur auprès de Peter Wolf, du Sensory-Motor Systems Lab de l'ETH Zurich. Celui-ci met le projet au concours comme travail de master et parvient à convaincre Luca Hasler, 26 ans, de s'y consacrer au printemps 2022. "Le sujet était parfait pour moi, car je m'intéresse au développement appliqué de produits et je fais moi-même du vélo de course", se souvient Hasler. Il dispose de six mois pour développer le nouveau guidon.
Mais comment aborder une telle t?che ? "J'ai d'abord essayé de comprendre le mieux possible le problème et de me mettre à la place de Flurina", explique l'étudiant de l'ETH. "Empathize", c'est ce que l'on appelle dans le jargon du design thinking, la méthode avec laquelle Hasler travaille. Pour cela, il rend visite à Rigling en juin 2022 lors des championnats suisses à Steinmaur, dans le canton de Zurich. Il voit pour la première fois comment elle tient son guidon et comprend ce qui est important : "Comme Flurina a du mal à se tenir au guidon avec un seul doigt, il faut des surfaces d'appui sur mesure pour ses mains, avec lesquelles elle puisse piloter le vélo de manière s?re, confortable et aérodynamique".
Trouver la bonne forme
Sur la base de ces informations, le guidon aurait normalement été con?u, produit et testé sur ordinateur. Mais cela ne fonctionne pas dans ce cas, car Hasler ne sait pas encore à quoi doit ressembler la surface d'appui pour les mains de Rigling. Il doit développer un procédé lui permettant de définir, de tester et d'optimiser cette surface complexe de la manière la plus simple, rapide et économique possible.
L'étudiant en génie mécanique trouve ce qu'il cherche lorsqu'il se rend à la clinique de rééducation de Bellikon pour parler à l'orthopédiste de Rigling. Celui-ci lui recommande une matière thermoplastique qui peut être déformée à partir d'une certaine température. Parfait pour reproduire grossièrement la structure des mains de Rigling.
Mais Hasler ne peut pas saisir leurs fins contours de cette manière. Pour cela, il a besoin d'un matériau plus flexible. Là encore, l'étudiant de l'ETH s'inspire de la technique orthopédique et opte pour un silicone malaxé à durcissement rapide, également utilisé pour les prothèses de doigts. Avec ces deux matériaux et de nombreux autres outils dans ses bagages, l'étudiant en génie mécanique se met en route par une chaude journée d'été pour rejoindre la coureuse cycliste.
Hedingen, dans la ferme de la famille Rigling. Où que le regard se pose : Prairies et forêt. Il est t?t le matin lorsque Hasler et Rigling commencent à travailler. Leur objectif : trouver la surface d'appui adéquate pour le guidon. Avec le thermoplastique souple que Hasler adapte aux mains de Rigling, il définit d'abord la longueur et la largeur de la poignée. Ensuite, il applique le silicone à pétrir et fixe les pièces sur le vélo de course de Rigling au moyen d'un guidon test. Assise sur le vélo, la para-sportive peut alors enfoncer ses mains dans le silicone. Cela permet de reproduire leur forme pendant le trajet à vélo. Le premier prototype voit le jour. Ce ne sera pas le dernier de la journée.
Jusque tard dans la nuit, ils expérimentent différentes variantes jusqu'à ce qu'ils s'approchent par petites étapes d'une surface d'appui avec laquelle Rigling se sent à l'aise. Cette méthode s'appelle Rapid Prototytping. Rigling est impressionné par la manière systématique dont Hasler a procédé : "Luca a été un coup de chance pour moi. Après cette journée, j'étais s?re que nous allions bien travailler ensemble", se souvient-elle.
Mais comment Hasler parvient-il à produire cette forme unique ? De retour à l'ETH, il numérise les deux formes de poignées à l'aide d'un scanner 3D. Ce n'est qu'à l'écran que l'étudiant en génie mécanique peut les préparer pour la production et les tester sur différentes charges au moyen de simulations. Il développe en outre une construction avec laquelle il fixe les surfaces d'appui nouvellement développées sur l'ancien guidon de Rigling. "Flurina a ainsi pu tester les nouvelles pièces en roulant, sans que nous ayons à produire immédiatement tout le guidon à grands frais".
Rigling et Hasler échangent régulièrement entre juillet et décembre pour optimiser la surface d'appui et la fixer au guidon de manière à ce que la para-athlète soit assise sur son vélo de la manière la plus aérodynamique possible. Ce n'est qu'en testant la nouvelle surface d'appui dans le plus grand nombre de situations possible et en donnant régulièrement un feed-back à l'étudiant de l'ETH qu'il pourra ajuster le guidon de manière optimale à ses besoins. Cela demande du temps et beaucoup de patience. "Le fait que nous nous entendions bien aussi en privé a extrêmement facilité ce va-et-vient constant entre feedback et adaptation", explique Hasler.
Les Paralympiques en ligne de mire
C'est finalement sur la piste de course que l'on peut voir si tous ces efforts ont été récompensés. Après une bonne heure passée au vélodrome de Granges avec son nouveau guidon sur le vélo, Flurina Rigling franchit la ligne d'arrivée, épuisée. Elle parcourt la distance 6 pour cent plus vite, et ce avec le même effort que lors du test avec l'ancien guidon. "C'est un monde dans le cyclisme et cela s'explique probablement par la position plus compacte sur le vélo", explique la para-athlète. Mais ce n'est pas tout : la pression sur ses mains est également mieux répartie, ce qui devrait rendre le pilotage de son vélo plus confortable et plus s?r.
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Le nouveau guidon apporte entre autres plus de confort et de sécurité pour Rigling. (Image : ETH Zurich / Daniel Winkler) -
L'étudiant en génie mécanique Luca Hasler optimise le guidon entre deux courses d'essai. (Image : ETH Zurich / Daniel Winkler) -
Luca Hasler et Flurina Rigling sont devenus amis et continueront à travailler ensemble à l'avenir. (Image : ETH Zurich / Daniel Winkler)
Luca Hasler rayonne des deux oreilles lorsqu'il voit le résultat à l'écran : "C'est agréable de voir que tout ce travail a porté ses fruits". Rigling et lui sont devenus amis au cours des derniers mois. Ils veulent continuer à travailler ensemble à l'avenir pour adapter le guidon du vélo de contre-la-montre de Rigling et pour développer un nouveau système d'hydratation. Le grand objectif de Rigling est de se qualifier pour les Jeux paralympiques de 2024 à Paris. "Si je me qualifie, Luca m'accompagnera en tant qu'assistant technique".
