FramSki - The future of high-performance responsible skiing

Langrenn er viktig for nordmenn både som underholdning og som treningsform. Nytt utstyr med bedre ytelse er viktig for forbrukere, og noe av det som gjør at varemerker som Swix og Madshus står såpass sterkt. FramSki skal utvikle teknologi for langrennsski på tre nivåer: skikonstruksjon (makro), skistruktur (mikro) og smøreprodukter (nano). Tidligere forskning utført på NTNU har funnet klare sammenhenger mellom skiens grunnleggende utforming og glid. Videre utforskning av disse sammenhengene skal danne grunnlaget for den nye skikonstruksjonen FramSki. Den nye skikonstruksjonen vil også bedre legge til rette for individuelle justeringer av skiens egenskaper, og skal i mye større grad kunne skreddersys til både skiløperens preferanser og snøens egenskaper på den aktuelle konkurransedagen. Mulighetene for å både reparere og resirkulere skadede ski vil bli bedre med det nye FramSki-konseptet. Skisålen er den delen av skien som er i kontakt med snøen og sålestrukturen (ofte kalt slipen) har enorm betydning for skiens friksjon. Vi skal jobbe videre med en ny teknologi utviklet i Nano2Glide-prosjektet hvor man bruker laser til å strukturere skisålen på mikroskala. Med laser kan man omgå mange av begrensningene i dagens state-of-the-art som er steinsliping. På nanonivå er det de kjemiske interaksjonene mellom skien og snøen som bestemmer friksjonsnivået. Felles for vanlige glidprodukter i dag er at de er basert på et lag av parafinvoks med forskjellige additiver. I FramSki skal vi utvikle kjemi som skal kunne brukes som en permanent overflatebahandling av skien. Dette vil kunne gi større slitestyrke enn tradisjonelle parafinvokser og det vil også kunne gi stor fleksibilitet i hvilke friksjonsmodifiserende kjemiske grupper man kan bruke. FramSki er et helhetlig konsept som vil gjøre skiene raskere, men også skisporten mer ansvarlig og bærekraftig. Ved tett samarbeid mellom akademia og industri vil forskningsresultatene raskt kunne kommersialiseres og skape økt skiglede.

During the winter season, skiing is important for the health and well-being of Norwegians. Cross-country, alpine and randonee skiing are examples of popular activities that are also significant for the Norwegian economy through tourism, equipment production, and the service industry (sports stores, etc.). Starting from the 2023-2024 ski season, a complete ban on fluorine will be implemented in the sport. On certain surfaces, illegal fluorinated wax can provide athletes with significant advantages. The FramSki project has an ambitious goal of developing a package consisting of: 1) a completely redesigned, glide-optimized ski construction, 2) a new method for sole structuring using lasers, and 3) fluorine-free ski surface treatment with improved durability and tunability. When combined, these three packages aim to outperform the performance of current state-of-the-art cross-country skis with fluorinated glide wax. To achieve this, friction must be understood across various scales, and the concept must be developed based on knowledge and in a holistic manner. The ski's construction represents the macro level, the structure represents the micro level, and the ski wax handles friction at the nano level. The central research and development challenges in FramSki lie in understanding friction at different scales and using this knowledge to develop a product with optimal performance. To accomplish this, we have assembled a research team that will work together on optimizing ski construction, developing new structuring methods and create a novel fluorine-free covalent surface treatment with improved durability. We aim to conclude the project with a joint proof-of-concept where the complete FramSki concept is tested against state-of-the-art skis with conventional glide wax.