Le mois prochain, les danseurs sur glace, les coureurs et les joueurs de hockey laceront leurs patins très tranchants pour disputer certains des jeux olympiques d'hiver les plus populaires. Mais pendant des siècles, les lames de bottes n'étaient pas uniquement destinées aux sports et aux loisirs: elles étaient le seul moyen de voyager en hiver. Le patin à glace remonte à l’âge du bronze, lorsque l’Europe de l’Est et la Russie construisaient des patins à partir de tibias d’animaux qui leur permettaient de glisser de manière très différente de celle des athlètes d’aujourd’hui.
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Au XVe siècle aux Pays-Bas, le patin est le moyen le plus utilisé pour voyager durant les mois les plus froids, explique Federico Formenti, physiologiste et scientifique du sport au King's College de Londres, qui a étudié l'évolution des patins à glace. Les réseaux de canaux que les Néerlandais ont construits pour alimenter les moulins à eau et irriguer les terres agricoles en été sont devenus des routes gelées permettant à des milliers de personnes de s'y déplacer en hiver. (Les habitants et les visiteurs s’en vont toujours sur la glace, même si les jours d’hiver idylliques de neige et de glace sont moins fréquents aujourd’hui.)
«Elles étaient aussi populaires que les voitures en Amérique aujourd'hui», déclare Formenti. «C’est le stimulant pour essayer de nouvelles solutions pour améliorer les patins, afin que les gens puissent voyager plus rapidement.»
Le rôle central joué par les patins à glace dans l'histoire des transports néerlandais pourrait s'expliquer par le fait que les Néerlandais ont plus de médailles combinées et d'or en patinage de vitesse que tout autre pays de l'histoire des Jeux olympiques.
Quelle que soit leur conception, tous les patins fonctionnent selon le même principe commun: lorsque la lame se déplace sur la glace, elle fait fondre une fine couche d’eau qui permet au patineur de glisser. Cependant, la vitesse et la fonction d’un patin dépendent de la forme et de la taille de la lame et de la chaussure. Épaisseur de la lame et robustesse de la vitesse d’impact. Et une longue lame permet un patin généralement plus rapide, dit Formenti.
«Avoir une longue lame signifie que votre poids est réparti sur une zone plus large», explique-t-il. «La pale s'enfonce moins dans la glace, ce qui vous permet de glisser plus facilement car il y a moins de friction.»
Depuis le 15ème siècle, cependant, les skates ont acquis de nouvelles babioles, innovations et conceptions globales destinées à améliorer davantage que la vitesse. Les patineurs artistiques portent maintenant des pointes aux pieds pour les aider à tourner, tandis que les joueurs de hockey ont des lames à double tranchant pour des arrêts plus nets. Mais toutes les itérations d’aujourd’hui proviennent d’une source commune datant d’au moins 3 000 ans, lorsque les gens construisirent pour la première fois des patins en os d’animaux pour faciliter les voyages en hiver.
Ces patins étaient assez différents des patins actuels. Alors que les patins modernes ont des lames étroites et ne se déplacent que vers l'avant et l'arrière, les patins en os sont à plat et peuvent glisser dans toutes les directions.
«Paysage d'hiver avec des patineurs sur glace», une peinture à l'huile de Hendrick Avercamp vers 1608. (Wikimedia commons) 
Agnes Tait, grand tableau représentant les fêtards de l'hiver dans le Central Park de Manhattan, réalisée avec le soutien du Public Works of Art Project donné à l'hiver 1933-1934. (Musée d'art américain Smithsonian) 
Patins de hockey sur glace portés par Gordie Howe, membre du Temple de la renommée, alors qu'il était membre de la Nouvelle Angleterre de l'Association mondiale de hockey. (Musée national d'histoire américaine) 
Une photographie de Dorothy Hamill, médaillée d'or aux Jeux olympiques en 1976. (Galerie nationale du portrait, Smithsonian Institution; cadeau du magazine Time) 
Gilet et patins de Werner Groebli, “Mr. Frick ”du duo légendaire de patinage sur glace“ Frick et Frack ”. Werner, qui a commencé à patiner alors qu'il vivait en Suisse, était surtout connu pour son mouvement en porte-à-faux, où il interprétait un aigle à l'intérieur, les pieds pointés. vers l’intérieur et penché en arrière en même temps. (Musée national d'histoire américaine) 
Des patins à glace signés et portés par Sonja Henie, la patineuse norvégienne qui a contribué à populariser ce sport. Son impressionnante gamme de rotations et de sauts lui a valu trois médailles d’or olympiques. (Musée national d'histoire américaine) Formenti voulait comprendre comment l’énergie humaine nécessaire au patinage a changé au fil du temps. Il a donc mené en 2006 une expérience dans laquelle il avait fait tester par cinq anciens patineurs de vitesse courte piste professionnels quatre patins historiques différents et un modèle moderne. Les styles de patins qu'il a testés vont des répliques de patins en os de l'âge de bronze aux patins en acier modernes. Il s'est inspiré des modèles des XIIIe, XVe et XVIIIe siècles pour représenter l'évolution progressive à travers le temps, en utilisant une réplique du modèle du XIIIe siècle et des spécimens de musée pour les deux autres.
Ses résultats ont montré l’effet dramatique que l’introduction de la lame métallique au XIIIe siècle avait eu sur la dynamique du patin. La lame de métal - fabriquée à partir de fer noyé dans du bois - a presque doublé la vitesse des patins, passant d’environ 2, 5 milles à 4 milles à l’heure. L’introduction de liaisons plus solides au 15ème siècle a permis d’augmenter la vitesse à environ 6 miles par heure.
Aujourd'hui, les patineurs peuvent atteindre une vitesse quatre fois supérieure à celle des skates originaux, avec un record du monde de 36, 80 milles à l'heure établi par le Russe Pavel Kulizhinkov lors de la Coupe du monde 2015.
Pourquoi le métal a-t-il fait une telle différence? «La lame en métal permet de contrôler le patin, et vous augmentez ce contrôle en gardant le patin étroitement lié à vos pieds», explique Formenti. Il explique que le contrôle accru permet de plus grandes foulées: «Vos pieds doivent être stables sur la lame plutôt que de vaciller, ce qui était le cas avec les patins plus âgés."
Mais certaines innovations de skate sont allées jusqu’à ne plus bénéficier au patineur. Les fixations modernes sur les patins permettent plus de stabilité, des foulées plus fortes et théoriquement moins de torsions aux chevilles. Mais James Richards, chercheur en biomécanique du sport à l’Université du Delaware, affirme que la raideur de la chaussure de patinage artistique moderne restreint tellement le mouvement qu’il peut causer des blessures lorsqu'un patineur atterrit après un saut.
«Il y a une stabilité dans toutes les directions et ce n'est probablement pas la bonne façon de faire», a déclaré Richards. "En gros, ce qu'ils ont fait est construit un casting."
Les entorses de la cheville et les blessures dues à une utilisation excessive, telles que les fractures de fatigue et les douleurs au bas du dos, sont courantes chez les patineurs artistiques en raison du caractère restrictif de la chaussure, a déclaré Richards. Il cite une étude de 2003 qui a montré que près de la moitié d'un groupe de 469 patineurs juniors d'élite a subi des blessures de surutilisation lors de compétitions.
Le hockey et les patins de vitesse, en revanche, ont évolué plus rapidement ces dernières années. Les patins de hockey ont gagné en mobilité à la cheville et les patins de patinage de vitesse avec bottes à charnière permettent aux coureurs de garder leurs lames sur la glace plus longtemps et d’accélérer plus rapidement. «Les patins de hockey et les patins de vitesse sont beaucoup plus sophistiqués que le patinage artistique actuel», dit Richards. Le marché des patins de hockey est plus important que celui des patins à roulettes, explique-t-il, et ces sports ne sont pas aussi ancrés dans la tradition que le patinage artistique.
Une réplique de 1800 patins en os d'animaux. (Federico Formenti) Même au vu de ces innovations, il est humiliant de se rappeler que nos ancêtres se promènent sur la glace depuis au moins 3 000 ans. Des patins en os - généralement fabriqués à partir des tibias de bovins et de chevaux - ont été trouvés dans des régions particulièrement plates et humides de Hongrie, de Scandinavie, d'Allemagne et d'ailleurs. Ils étaient peu coûteux et faciles à fabriquer, et auraient été accessibles à tous, explique Hans Christian Küchelmann, bioarchéologue à l'université de Groningue aux Pays-Bas.
«Fabriquer des patins en os n’est pas une tâche complexe», déclare Küchelmann. Il devrait savoir: il a déjà fabriqué lui-même une paire afin de comprendre l'expérience de l'âge du bronze. Il a d'abord dû chercher l'os en contactant le directeur du zoo de Sofia en Bulgarie, qui lui a offert des restes de chevaux dans la tanière des lions. Il a ensuite nettoyé et nettoyé ces os, a utilisé une perceuse moderne pour percer les trous à l'avant et à l'arrière et a fixé des lanières de cuir qui ont fixé les os à ses bottes.
Enfin, il leur a donné un essai. Son verdict: "C'était assez intéressant et stimulant."
Alors que les patins modernes à lames ne se déplacent que vers l'avant et l'arrière, les patins en os sont à plat et peuvent glisser dans toutes les directions. «Dans les patins modernes, vous avez cette lame et vous effectuez une sorte de mouvement qui ressemble à un ciseau. Vous vous poussez, vous vous propulsez en poussant votre jambe sur le côté», explique Küchelmann. "Mais vous ne pouvez pas faire cela avec les patins en os."
Il est difficile de savoir si les gens de l'âge du bronze utilisaient ces premiers patins pour autre chose que des voyages, car les documents écrits n'existent plus à cette époque. Mais des enregistrements et des peintures des XIVe et XVe siècles montrant des adultes et des enfants se précipitant sur la glace suggèrent que les loisirs sont depuis longtemps au moins une composante du patinage.
Aujourd'hui, lorsque la glace se forme suffisamment épaisse pour pouvoir patiner aux Pays-Bas, c'est un motif de fête. «Vous avez immédiatement toute la ville sur la glace», déclare Küchelmann. «Vous pouvez rencontrer le maire sur des patins à glace, des familles, des personnes âgées, des punk rockers, peu importe. Les gens vendent du vin chaud et des saucisses sur la glace. C'est comme une foire. "
Pourtant, si la culture du patinage est vivante, l'évolution de la conception d'au moins certains patins peut être à l'arrêt. Pour sa part, Richards ne pense pas que le patinage artistique changera beaucoup dans un avenir rapproché, car sa conception a si peu changé au cours du siècle dernier. «Beaucoup de raisons pour lesquelles [les patineurs] sont dans ce qu’ils sont sont une tradition», dit Richards. «Il y a très peu d'incitation à aller là-bas et à consacrer des ressources importantes à un réorganisateur majeur du patin.»
