TFG_JESUS_MARTIN_DIEZ_DE_ONATE

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID 
 
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y DISEÑO INDUSTRIAL 
 
Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y 
desarrollo del producto 
 
TRABAJO FIN DE GRADO 
 
Diseño de un complemento deportivo 
versátil destinado al entrenamiento de 
natación en piscinas 
 
Autor: Jesús Martín Díez de Oñate 
 
Tutor: Pedro Armisén Bobo 
Departamento de Ingeniería 
Mecánica, Química y Diseño 
Industrial 
Co-tutor: María del Mar Recio 
Departamento de Ingeniería 
Mecánica, Química y Diseño 
Industrial 
Madrid, junio 2020 
 
 
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID 
 
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y DISEÑO INDUSTRIAL 
 
Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y 
desarrollo del producto 
 
TRABAJO FIN DE GRADO 
 
Diseño de un complemento deportivo 
versátil destinado al entrenamiento de 
natación en piscinas 
 
Autor: Jesús Martín Díez de Oñate 
 
Tutor: Pedro Armisén Bobo 
Departamento de Ingeniería 
Mecánica, Química y Diseño 
Industrial 
Co-tutor: María del Mar Recio 
Departamento de Ingeniería 
Mecánica, Química y Diseño 
Industrial 
Madrid, junio 2020 
 
 
 “ 
Pero, entre los chacales, las panteras, los podencos, 
Los simios, los escorpiones, los gavilanes, las sierpes, 
Los monstruos chillones, aullantes, gruñones, rampantes 
En la jaula infame de nuestros vicios, 
 
¡Hay uno más feo, más malo, más inmundo! 
Si bien no produce grandes gestos, ni grandes gritos, 
Haría complacido de la tierra un despojo 
Y en un bostezo tragaríase el mundo: 
 
¡Es el Tedio! — los ojos preñados de involuntario llanto, 
Sueña con patíbulos mientras fuma su pipa, 
Tú conoces, lector, este monstruo delicado, 
—Hipócrita lector, —mi semejante, — ¡mi hermano! 
” 
Charles Baudelaire 
 
 
por estar a mi lado todo el camino. 
 
A mis padres, 
Resumen 
 
En este documento se tratará el proceso de 
diseño de un complemento deportivo 
versátil destinado al entrenamiento de 
natación en piscinas. 
Aunque es conocido que el origen del ser 
humano viene del agua, la evolución ha 
conseguido una adaptación al medio 
terrestre a costa de la capacidad innata 
para la vida en el medio acuático. 
Las primeras pruebas que demuestran la 
práctica de la natación por parte del ser 
humano datan del año 4500 a.C y se 
encuentran en las pinturas rupestres de la 
Cueva de los Nadadores en 1933. A partir 
de esta fecha se tiene constancia de que, 
en civilizaciones antiguas, como la asiria, 
griega o romana tuvieron algún tipo de 
relación con el agua, ya fuese con un uso 
recreativo, bélico, como ejercicio físico u 
otro tipo de actividades como la reparación 
de navíos. Durante la Edad Media la 
natación cae prácticamente en el olvido en 
Europa, pero con la llegada del 
Renacimiento comienza a recobrar 
importancia con la aparición de libros 
dedicados a la divulgación de la natación 
como medio para el desarrollo físico. Con 
el paso de los años los estilos de nado 
evolucionarán a través de distintas 
publicaciones que explicarían las formas 
más eficientes de nado, hasta 1956, 
cuando la FINA reconoce los cuatro estilos 
de natación utilizados actualmente: 
mariposa, espalda, braza y crol. 
Las aletas de natación fueron planteadas 
conceptualmente en el periodo 
renacentista de la mano de figuras como 
Leonardo da Vinci o Giovanni Alfonso 
Borelli pero el que es considerado inventor 
de las aletas de natación es Benjamin 
Franklin, que en una carta dirigida a 
Jacques Barbeu-Dubourg en 1773 
comenta cómo fabricó un dispositivo que, 
ajustado a los pies le ayudaba a 
desplazarse por el agua. La primera 
patente de aletas de natación la firma Louis 
Marie de Corlieu en 1933, a partir de esta 
publicación el mercado de aletas de 
natación se llena de modelos llegando 
hasta la actualidad. En este momento 
podemos clasificar las aletas de natación 
para entrenamiento en piscinas (aletas 
cortas), según la forma de su calza, así se 
pueden diferenciar las aletas de pie 
completo, las de cinta de tobillo y las de 
cinta de tobillo no ajustable. 
Las palas de natación fueron también 
inventadas por Benjamin Franklin, como se 
explica en la misma carta escrita a Jaques 
Barbeu-Dubourg en 1773, según esta las 
palas fueron fabricadas con una forma 
similar a una paleta de pintor, de forma 
ovalada y con un orificio para introducir el 
dedo pulgar. La primera patente de palas 
de natación será publicada en 1876 por 
R.H.W Dunlop, incluyendo una correa para 
ajustar la pala a la mano. La patente más 
destacable de este producto, y las primeras 
diseñadas para su implementación en 
entrenamiento en piscina, corresponden a 
James Montrella en 1973. Actualmente 
estas se pueden dividir en dos grandes 
grupos según su forma de agarre: las palas 
con cintas y las que tienen otro medio de 
agarre. 
Actualmente existe un mercado muy 
grande en lo que corresponde a las aletas 
y palas de natación, con una gran cantidad 
de modelos, materiales, tallajes y gamas 
de precio. 
Dentro de las aletas de entrenamiento de 
natación se puede observar la 
predominancia de las aletas con calza de 
tipo de pie completo, seguidas por las de 
tipo cinta de tobillo, siendo las que 
presentan la cinta de tobillo ajustable las 
más escasas. Las marcas con mayor 
cantidad de modelos de producto son, 
respectivamente Arena, Speedo, Cressi y 
TYR. El material más utilizado para su 
fabricación es la silicona y el rango de 
precio más habitual a la hora de adquirir 
algún modelo de aletas oscila entre 30 y 39 
euros. 
El mercado de palas de natación está 
principalmente compuesto por palas con 
cinta, siendo muy minoritaria la cantidad de 
modelos con otros tipos de agarre. Las 
marcas con más modelos en el mercado 
son respectivamente Speedo, Nabaiji, 
Arena y TYR. Los materiales más utilizados 
para la fabricación del cuerpo de las palas 
de natación es el polipropileno, mientras 
que el material más utilizado para la 
fabricación de las cintas de agarre es la 
silicona. El rango más de precios más 
común a la hora de adquirir unas palas de 
natación está comprendido entre 20 y 29 
euros. 
Según una encuesta realizada entre 
nadadores habituales sobre los aspectos 
más importantes en las palas y aletas de 
entrenamiento de natación se ha llegado a 
la conclusión de que el aspecto que más 
importa a los usuarios es el de la 
comodidad, tanto para aletas como para 
palas y el aspecto menos importante para 
los usuarios es el de la forma estética, 
también para ambos productos. Según los 
datos recogidos las marcas más populares 
entre los encuestados son, para las palas, 
respectivamente Nabaiji y Speedo y para 
las aletas respectivamente Nabaiji y Arena. 
Los requerimientos de durabilidad debido 
al entorno de trabajo comprenden la 
resistencia al agua, a la humedad, a los 
rayos ultravioleta y a rotura por elementos 
externos presentes en fondos de pantano o 
playas, también es necesaria la resistencia 
química a elementos como el cloro. La 
temperatura de trabajo oscilará 
normalmente entre 15 y 33 grados 
centígrados. 
Los requerimientos de usabilidad, 
relacionados con la forma en la que esta 
clase de productos debe ser utilizada por el 
usuario son la biocompatibilidad, 
resistencia a la fatiga, resistencia a los 
esfuerzos de cortadura, resistencia 
mecánica y durabilidad. 
Ergonómicamente tanto las aletas como 
las palas deben adaptarse a las principales 
medidas antropométricas de la mano y el 
pie ya que en todo momento estarán en 
contacto con estas partes del cuerpo. 
Además, también deben de tenerse en 
cuenta los movimientos articulares de la 
muñeca, el tobillo y la de todas las 
articulaciones que componen los dedos de 
las manos y los pies. 
Los requerimientos del usuario serán 
aquellos que los consumidores consideren 
a la hora de adquirir un producto estarán 
compuestos por la durabilidaddel 
producto, la comodidad, el peso, la 
ergonomía, el rendimiento deportivo, la 
forma estética, la flexibilidad en el tallaje y 
el precio del producto. 
Conociendo todos estos requerimientos se 
realizará una matriz de requerimientos 
QDF que relacione toda la información 
conocida y que permitirá posteriormente 
comparar los diseños realizados con esta 
para desarrollar la mejor opción. 
Las metodologías del diseño se definen 
como el estudio de los principios, prácticas 
y procedimientos en un sentido amplio, 
analizan las formas de pensar de los 
diseñadores para establecer unas 
estructuras viables para el desarrollo del 
diseño. Las metodologías pueden ser 
divididas en dos grandes grupos: las 
descriptivas y las prescriptivas. Las 
metodologías descriptivas se enfocan en la 
solución, un ejemplo podría ser el modelo 
de French. Por otro lado, las metodologías 
descriptivas se centran en definir el 
proceso durante el transcurso de los 
proyectos, un ejemplo podría ser el modelo 
VID 2221. 
Los métodos de diseño son cualquier forma 
de trabajo dentro del ámbito del diseño. Se 
pueden dividir en dos grupos: los métodos 
creativos y los racionales. Los métodos 
creativos potencian la originalidad de los 
pensamientos del diseñador, un ejemplo 
muy conocido es el del brainstorming. Los 
métodos racionales tienen como objetivo 
aumentar el espacio de búsqueda de 
soluciones del diseñador, las listas de 
verificación son un ejemplo de método 
racional. 
Antes de comenzar a bocetear se han 
recogido inspiraciones que puedan ser 
interesantes a la hora de diseñar, se ha 
incluido en un moodboard elementos de la 
naturaleza, creados por el hombre, colores, 
texturas y marcas que se han considerado 
estimulantes. 
Para obtener la geometría básica tanto de 
las aletas como las palas de natación se ha 
utilizado el software de simulación de 
natación Swimsuit para obtener datos 
relativos al nado y mejorarlos en la medida 
posible, los datos estudiados han sido la 
velocidad de nado, la longitud de brazada, 
la eficiencia, la potencia de entrada y la 
potencia de salida. En un primer momento 
se han estudiado los parámetros 
nombrados anteriormente para un modelo 
sin modificar, a partir de este, se han 
cambiado las medidas de los segmentos 
corporales que corresponden a las manos 
y los pies de forma que las simulaciones 
reporten los datos como si el modelo 
estuviese equipado con aletas y palas. Los 
resultados han sido comparados dando la 
máxima importancia a la potencia de 
entrada ya que la función principal de estos 
equipamientos deportivos es la de 
desarrollar la masa muscular que 
interviene tanto en la patada como en la 
brazada. 
Con los datos obtenidos en las 
simulaciones se realizan varias propuestas 
en forma de bocetos, que se contrastarán 
con la matriz de requerimientos QDF para 
averiguar cuál es la propuesta que más 
satisface tanto los requerimientos técnicos 
como los del usuario. 
Los materiales propuestos para la 
fabricación del producto han sido 
seleccionados utilizando el software CES 
Edupack. Se han llevado a cabo tres 
procesos de selección, en los que se han 
tenido en cuenta tanto las propiedades 
necesarias de los materiales, así como el 
proceso de producción para que este se 
adapte a las formas y al modelo de 
producción deseado. Después de aplicar 
los filtros se obtuvieron los tres materiales 
con los que se fabricarían los distintos 
componentes del producto. Para la parte 
de la aleta se ha seleccionado la silicona, 
para la pala el polipropileno y para la calza 
el neopreno. El método de producción para 
fabricar los componentes de la aleta y la 
pala será el del moldeo por inyección. 
Se han trazado distintos planos para la 
fabricación de dichos componentes, este 
documento incluye dos planos de conjunto, 
representando la integración pala-aleta con 
las cintas de silicona y la integración de la 
pala y las cintas, así como tres planos de 
despiece representando los tres 
componentes del producto. 
A la hora de exponer el producto en el 
punto de venta se ha optado por una 
lámina de cartón kraft que rodee el 
producto a la altura de los orificios, 
utilizando las cintas de silicona para 
mantener unidos tanto las dos aletas como 
la lámina de cartón kraft. 
El presupuesto para la fabricación del 
producto se ha dividido en distintos 
apartados, el coste del material por unidad 
de producto es de 5,22 euros, la inversión 
inicial, compuesta por la suma de los 
costes de la maquinaria necesaria para la 
fabricación, es de 78.150 euros y los costes 
anuales por mano de obra y producción 
ascienden a 130.720 euros. 
 
Palabras clave: 
- Aletas 
- Palas 
- Natación 
- Diseño 
- Entremamiento 
- Producto
Abstract 
 
In this document we will discuss the design 
process of a versatile sports accessory for 
swimming training in swimming pools. 
Although it is known that the origin of 
human beings comes from water, evolution 
has achieved an adaptation to the 
terrestrial environment at the expense of 
the innate capacity for life in the aquatic 
environment. 
The first evidence of human swimming 
dates back to 4500 BC and can be found in 
the cave paintings of the Swimmers' Cave 
in 1933. From this date onwards, there is 
evidence that in ancient civilisations, such 
as the Assyrians, Greeks and Romans, 
there was some kind of relationship with 
water, whether it was for recreational use, 
warfare, physical exercise or other types of 
activities such as ship repair. During the 
Middle Ages swimming was practically 
forgotten in Europe, but with the arrival of 
the Renaissance it began to regain 
importance with the appearance of books 
dedicated to the dissemination of swimming 
as a means of physical development. Over 
the years, swimming styles evolved through 
different publications that explained the 
most efficient forms of swimming, until 
1956, when FINA recognized the four 
swimming styles currently used: butterfly, 
backstroke, breaststroke and crawl. 
Swimming fins were conceptually proposed 
in the Renaissance period by figures such 
as Leonardo da Vinci or Giovanni Alfonso 
Borelli but the one who is considered to be 
the inventor of swimming fins is Benjamin 
Franklin, who in a letter addressed to 
Jacques Barbeu-Dubourg in 1773 
comments on how he manufactured a 
device that, adjusted to the feet, helped him 
move through the water. The first swimming 
fins patent was signed by Louis Marie de 
Corlieu in 1933. From this publication the 
swimming fins market was filled with 
models arriving to the present day. At this 
time we can classify swimming fins for 
training in pools (short fins), according to 
the shape of their shoe, so you can 
differentiate the full foot fins, the ankle strap 
fins and the non-adjustable ankle strap fins. 
Swimming paddles were also invented by 
Benjamin Franklin, as explained in the 
same letter written to Jaques Barbeu-
Dubourg in 1773, according to this the 
paddles were manufactured with a shape 
similar to a painter's paddle, oval in shape 
and with a hole to insert the thumb. The first 
patent for swimming paddles was published 
in 1876 by R.H.W Dunlop, including a strap 
to adjust the paddle to the hand. The most 
notable patent for this product, and the first 
designed for implementation in pool 
training, was issued to James Montrella in 
1973. Currently these can be divided into 
two large groups according to their form of 
grip: paddles with straps and those with 
other means of grip. 
Currently there is a very large market for 
swim fins and paddles, with a large number 
of models, materials, sizes and price 
ranges. 
Within the swim training fins, we can 
observe the predominance of the fins with 
full foot type shim, followed by the ankle 
strap type, being those with the adjustable 
ankle strapthe most scarce. The brands 
with the largest number of product models 
are, respectively, Arena, Speedo, Cressi 
and TYR. The most widely used material for 
its 
manufacture is silicone and the most 
common price range when purchasing a fin 
model is between 30 and 39 euros. 
The swimming paddle market is mainly 
made up of paddles with straps, with a very 
small number of models with other types of 
grip. The brands with the most models on 
the market are respectively Speedo, 
Nabaiji, Arena and TYR. The most 
commonly used material for the body of the 
swim paddles is polypropylene, while the 
most commonly used material for the 
manufacture of the grip straps is silicone. 
The most common price range when 
purchasing a swimming paddle is between 
20 and 29 euros. 
According to a survey conducted among 
regular swimmers on the most important 
aspects of swim training paddles and fins, it 
has been concluded that the aspect that 
matters most to users is comfort, both for 
fins and paddles, and the less important 
aspect for users is the aesthetic form, also 
for both products. According to the data 
collected, the most popular brands among 
respondents are, for the paddles, 
respectively Nabaiji and Speedo, and for 
the fins, respectively Nabaiji and Arena. 
Durability requirements due to the working 
environment include resistance to water, 
humidity, ultraviolet rays and breakage by 
external elements present on swamp 
bottoms or beaches, chemical resistance to 
elements such as chlorine is also 
necessary. The working temperature will 
normally range from 15 to 33 degrees 
Celsius. 
The usability requirements, related to the 
way in which this kind of product should be 
used by the user, are biocompatibility, 
fatigue resistance, resistance to cutting 
efforts, mechanical resistance and 
durability. 
Ergonomically, both the fins and the blades 
must be adapted to the main 
anthropometric measurements of the hand 
and the foot since they will be in contact 
with these parts of the body at all times. In 
addition, the joint movements of the wrist, 
ankle and all the joints that make up the 
fingers and toes must also be taken into 
account. 
User requirements will be those that 
consumers consider when purchasing a 
product will be composed of product 
durability, comfort, weight, ergonomics, 
sports performance, aesthetic form, 
flexibility in sizing and product price. 
Knowing all these requirements, a matrix of 
QDF requirements will be made, relating all 
the known information and allowing later 
comparison of the designs made with it to 
develop the best option. 
Design methodologies are defined as the 
study of principles, practices and 
procedures in a broad sense, analyzing the 
ways of thinking of designers to establish 
viable structures for the development of 
design. The methodologies can be divided 
into two large groups: the descriptive and 
the prescriptive. The descriptive 
methodologies focus on the solution, an 
example could be the French model. On the 
other hand, the descriptive methodologies 
focus on defining the process during the 
course of the projects, an example could be 
the VID 2221 model. 
Design methods are any form of work within 
the scope of design. They can be divided 
into two groups: creative and rational 
methods. Creative methods enhance the 
originality of the designer's thoughts, an 
example 
well known is that of brainstorming. 
Rational methods aim to increase the 
designer's space to find solutions, 
checklists are an example of a rational 
method. 
Before starting to sketch, inspirations have 
been collected that may be interesting 
when designing, elements from nature, 
created by man, colours, textures and 
marks that have been considered 
stimulating have been included in a 
moodboard. 
To obtain the basic geometry of both the 
fins and the swim blades, Swimsuit 
swimming simulation software has been 
used to obtain data related to swimming 
and improve it as much as possible. The 
data studied have been swimming speed, 
stroke length, efficiency, input power and 
output power. At first, the parameters 
mentioned above have been studied for an 
unmodified model. From this, the 
measurements of the body segments 
corresponding to the hands and feet have 
been changed so that the simulations 
report the data as if the model were 
equipped with fins and paddles. The results 
have been compared giving maximum 
importance to the power input since the 
main function of these sports equipment is 
to develop the muscle mass involved in 
both the kick and the stroke. 
With the data obtained in the simulations, 
several proposals are made in the form of 
sketches, which will be contrasted with the 
matrix of QDF requirements to find out 
which proposal best satisfies both the 
technical requirements and those of the 
user. 
The materials proposed for the 
manufacture of the product have been 
selected using the CES Edupack software. 
Three selection processes have been 
carried out, in which both the necessary 
properties of the materials and the 
production process have been taken into 
account so that it can be adapted to the 
desired shapes and production model. After 
applying the filters, the three materials with 
which the different components of the 
product would be manufactured were 
obtained. Silicone was selected for the fin 
part, polypropylene for the paddle and 
neoprene for the shim. The production 
method for manufacturing the fin and 
paddle components will be the injection 
moulding method. 
Different drawings have been drawn up for 
the manufacture of these components, this 
document includes two assembly drawings 
representing the integration of the paddle-
fin with the silicone strips and the 
integration of the paddle and the strips, as 
well as three cutting drawings representing 
the three components of the product. 
For the display of the product at the point of 
sale, a sheet of kraft cardboard has been 
chosen to surround the product at the 
height of the holes, using the silicone strips 
to hold both the two fins and the kraft 
cardboard sheet together. 
The budget for the manufacture of the 
product has been divided into different 
sections, the cost of the material per unit of 
product is 5.22 euros, the initial investment, 
made up of the sum of the costs of the 
machinery necessary for manufacture, is 
78,150 euros and the annual costs for 
labour and production amount to 130,720 
euros. 
 
Keywords: 
- Fins 
- Paddles 
- Swimming 
- Design 
- Training 
- Product
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Índice General 
 
Capítulo 1: Introducción ........................................................................................................... 1 
1.1 Justificación ............................................................................................................... 1 
1.2 Objeto ............................................................................................................................. 2 
1.3 Alcance ........................................................................................................................... 3 
 
Capítulo 2: Estado del Arte ...................................................................................................... 5 
2.1 Historia ............................................................................................................................ 5 
2.1.1 Historia de la Natación ............................................................................................. 5 
2.1.2 Historia de las Aletas de Natación ........................................................................... 9 
2.1.3 Historia de las palas de Natación ...........................................................................12 
2.2 Estado de la Técnica .................................................................................................... 14 
2.2.1 Patentes de Aletas ................................................................................................. 14 
2.2.2 Patentes de Palas .................................................................................................. 26 
2.3 Estudio de Mercado ...................................................................................................... 35 
2.3.1 Análisis de la Oferta: Aletas de Natación ............................................................... 35 
2.3.2 Análisis de la Oferta: Palas de Natación ................................................................ 41 
2.3.3 Análisis de la Oferta: Comparativa de Productos .................................................. 47 
2.3.4 Análisis de la oferta: Cuota de mercado ................................................................ 55 
2.3.5 Análisis de la demanda: Perfil del usuario ............................................................. 56 
 
Capítulo 3: Requerimientos del Producto ............................................................................... 61 
3.1 Requerimientos de Durabilidad .................................................................................... 61 
3.2 Requerimientos de Usabilidad ...................................................................................... 62 
3.3 Requerimientos Ergonómicos ....................................................................................... 63 
3.4 Requerimientos del Usuario ......................................................................................... 69 
3.5 Matriz de Requerimientos (QFD) .................................................................................. 70 
 
Capítulo 4: Diseño Conceptual ............................................................................................... 77 
4.1 Metodologías del Diseño .............................................................................................. 77 
4.1.1 Métodos de Diseño ................................................................................................ 79 
 4.2 Moodboard ............................................................................................................ 81 
4.3 Geometría del producto ................................................................................................ 83 
4.3.1 Recursos Software Utilizados ................................................................................ 83 
4.3.2 Modelo Utilizado ..................................................................................................... 83 
4.3.3 Parámetros Iniciales ............................................................................................... 84 
4.3.4 Parámetros Finales ................................................................................................ 90 
4.4 Bocetos previos ............................................................................................................ 97 
4.5 Comparación de bocetos con la matriz de requerimientos ......................................... 107 
 
Capítulo 5: Diseño de detalle ............................................................................................... 109 
5.1 Selección de materiales .............................................................................................. 109 
5.2 Planos ......................................................................................................................... 111 
5.3 Renderizados .............................................................................................................. 123 
5.4 Exposición en el punto de venta ................................................................................. 129 
5.5 Presupuesto ................................................................................................................ 132 
5.5.1 Componentes y materiales .................................................................................. 132 
5.5.2 Proveedores ......................................................................................................... 132 
5.5.3 Maquinaria ........................................................................................................... 132 
5.5.4 Mano de obra ....................................................................................................... 134 
5.5.5 Costes .................................................................................................................. 134 
 
Capítulo 6: Conclusiones y líneas futuras ............................................................................ 139 
6.1 Conclusiones .............................................................................................................. 139 
6.2 Líneas futuras ............................................................................................................. 140 
 
Índice de ilustraciones .......................................................................................................... 141 
Índice de gráficos ................................................................................................................. 144 
Índice de tablas .................................................................................................................... 146 
Bibliografía y webgrafía ........................................................................................................ 148 
 
 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 1 
 
Capítulo 1: Introducción 
1.1 Justificación 
 
Este documento responde a la redacción de un trabajo de fin de grado de la Escuela 
Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial de Universidad Politécnica de Madrid, 
concretamente para el grado de Diseño Industrial y Desarrollo de Producto. Debido a esto, el 
presente documento se adecuará para demostrar las competencias, tanto generales como 
específicas recogidas en la memoria de verificación del título, adquiridas por el alumno 
durante su paso por la Escuela. 
Durante la redacción de este trabajo de fin de grado se han plasmado los conocimientos en 
ciencias y tecnologías (CG1) tales como búsqueda de información, tratamiento de datos, 
metodologías del diseño, ergonomía, ciencia y selección materiales, análisis ambiental, 
diseño gráfico o modelado y renderizado. (CE12, CE19) 
Al tratarse de un trabajo de diseño de producto se han puesto en práctica las habilidades 
adquiridas a través de asignaturas como taller de diseño, dibujo artístico, diseño básico, 
ciencia, elasticidad y resistencia de materiales, fundamentos de estética y antropología, 
tecnologías de fabricación, metodologías del diseño y la creatividad, ingeniería gráfica, 
ingeniería de materiales, técnicas de representación en diseño industrial, medio ambiente, 
aspectos legales del diseño y el producto, gestión del diseño y la innovación, expresión 
gráfica, modelos, máquinas y prototipos, ecodiseño y seguridad del producto, oficina técnica, 
diseño gráfico y comunicación, envase y embalaje, aspectos ergonómicos del producto y 
materiales avanzados. Las habilidades adquiridas en estas asignaturas han sido aplicadas en 
mayor o menor medida en el proceso de diseño en el que se basa este trabajo de fin de grado. 
(CG2, CG3, CG4, CE5, CE6, CE8, CE9, CE12, CE19, CE20) 
Durante toda la extensión de este documento se comunicará toda la información de forma 
concisa, procurando una lectura clara de todo el documento apoyándose en información 
adicional en forma de imágenes, tablas y gráficos que ayuden a asimilar los conocimientos 
expuestos. (CG5, CE12, CE20) 
Para el desarrollo de este trabajo de fin de grado se estudiarán documentos y software 
desconocidos a priori por elalumno, utilizando tecnologías de la información para adquirir y 
desarrollar estos conocimientos, teniendo que, en multitud de ocasiones, recurrir a fuentes en 
un idioma extranjero. Además, se utilizarán tecnologías y herramientas propias del diseño 
industrial para realizar cálculos, recabar información, representar o modelar. (CG6, CG7, CG8; 
CE5, CE8) 
La redacción de este documento ha sido organizada y planificada para asignar a cada 
apartado la importancia que le corresponde teniendo en cuenta también el tiempo que cada 
tarea consume por sí mismo. (CG9) 
Siendo este un proyecto de diseño el objetivo principal será el de conseguir una solución 
genuina y creativa que logre satisfacer los problemas planteados. (CG10, CE8, CE23, CE26) 
 
 
 
Capítulo 1: Introducción 
2 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
1.2 Objeto 
 
El objeto de este trabajo de fin de grado coincide con la realización de un proyecto clásico de 
ingeniería en el que se llevará a cabo el diseño de un complemento deportivo versátil 
destinado al entrenamiento de natación en piscinas. 
La razón detrás de la elección de este objeto es la falta de elementos deportivos que aúnen 
en sí mismos varias piezas de material que normalmente serían comercializados de forma 
separada. Habitualmente en el entorno de las piscinas destinadas al entrenamiento del 
deporte de la natación es muy frecuente el uso de material que complemente las actividades 
deportivas con el objetivo de desarrollar la masa muscular de los nadadores y como 
consecuencia observar una paulatina mejora en las marcas de estos. Aunque sea frecuente 
el uso de otros tipos de materiales deportivos como la tabla o el pull buoy, prácticamente se 
podría asegurar que los elementos de entrenamiento de natación más utilizados y que mejor 
resultados proporcionan son las aletas y las palas. Por otra parte, aunque el uso de estas dos 
últimas piezas de equipamiento está más que extendido, no es frecuente la implementación 
de ambas al mismo tiempo en una sesión de entrenamiento, lo que lleva al nadador a, lo 
primero de todo, adquirir por separado el material, posteriormente a cargar con todo en su 
bolsa de entrenamiento y finalmente, durante la sesión, a ocupar espacio de la instalación al 
tener que organizar todo el material que vaya a ser utilizado durante el entreno en el bordillo 
de la piscina, hecho que no tiene que ser problemático cuando se entrena en solitario pero 
que puede llevar a enormes aglomeraciones de material cuando se llevan a cabo 
entrenamientos en equipo, reduciendo en gran medida la zona transitable para los usuarios o 
personal de la zona que no se encuentren dentro del agua. 
Según esto, la motivación del alumno consistirá en conseguir diseñar un producto con las 
características descritas anteriormente que consiga aunar tanto palas como aletas de 
natación. Con esta nueva pieza de material no solo se espera conseguir ayudar al deportista 
reduciendo la cantidad de material que debe de cargar, sino que también se desea conseguir 
un producto competitivo a nivel económico y ambiental. El hecho de ser un producto que 
cumpla varias funciones a la vez puede llevar al usuario a ahorrar ya que este deberá comprar 
un solo producto en vez de dos para cumplir sus necesidades de entrenamiento. 
Ambientalmente, se conseguiría un ahorro de material debido a la obtención de un producto 
híbrido, además, la cantidad de procesos productivos necesarios para satisfacer el mismo 
número de necesidades del cliente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 3 
 
1.3 Alcance 
 
En este apartado se reflejarán las áreas que el alumno se compromete a cubrir a lo largo de 
la realización de este trabajo de fin de grado. 
Inicialmente, y con el objetivo de conseguir una base que pueda ser interesante para el 
desarrollo del resto del documento, se realizará un estudio de la histórico, que se enfocará 
tanto en la historia de la natación en sí como en la historia de las aletas y las palas de natación. 
Tras recabar esta información se llevará a cabo una investigación de la oferta actual de estos 
dos tipos de material deportivo, para conocer los tipos, tallajes, materiales y rangos de precios 
de los productos que se encuentran actualmente en el mercado y con esta información realizar 
un estudio comparativo y conocer cuáles son más populares. Una vez estudiada la oferta se 
pasará a investigar la demanda, a través de una encuesta destinada a usuarios frecuentes de 
instalaciones deportivas de natación se conocerán los aspectos del producto más relevantes 
para los usuarios y los productos más utilizados por estos, lo que servirá para conseguir una 
idea global sobre el mercado. 
Se analizarán los requerimientos que debe cumplir un producto con las características de 
durabilidad, usabilidad, ergonómicas y de usuario conociendo el entorno de uso y los 
esfuerzos que este tipo de productos son sometidos a lo largo de su vida útil, además se 
considerará la necesidad del producto de estar en contacto con el cuerpo del usuario mientas 
se utiliza. Con los resultados de la encuesta realizada se podrá obtener información sobre los 
requisitos de usuario y con toda la información recogida se elaborará una matriz de 
requerimientos QDF que contenga la relación entre todos estos datos. 
Antes de comenzar el diseño de producto en sí se llevará a cabo una investigación sobre 
metodologías y métodos de diseño con el objetivo de recabar información los distintos 
procedimientos a la hora de afrontar un proyecto de diseño. Se recurrirá a elementos naturales 
y creados por el hombre, así como texturas, colores y marcas para encontrar inspiración que 
pueda ser útil en etapas más avanzadas del diseño y se plasmará en un moodboard. Antes 
de comenzar con los bocetos previos se hará uso del programa de simulación de natación 
Swimsuit para obtener la geometría básica que tendrá el producto y a partir de esta comenzar 
el proceso de boceteado. 
Una vez se alcance la forma final del producto después de analizar los bocetos e introducir 
cambios se hará un estudio sobre los materiales y el proceso productivo más favorable para 
este producto. Se realizarán los planos necesarios para representar la geometría del producto. 
También se tendrá en cuenta la exposición en el punto de venta. 
Finalmente se realizará un estudio sobre los posibles costes de fabricación producto. 
 
Capítulo 1: Introducción 
4 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 5 
 
Capítulo 2: Estado del Arte 
2.1 Historia 
2.1.1 Historia de la Natación 
 
A pesar de que el origen del ser humano se encuentra en el medio acuático, este no 
tiene una tendencia natural hacia la natación como la tiene hacia otras acciones del medio 
terrestre como caminar o correr. La forma de caminar en los humanos es muy parecida entre 
distintas comunidades y ha sido adquirida tras miles de años de evolución, por otro lado, la 
natación requiere de un aprendizaje previo ya que el ser humano no dispone de una capacidad 
innata para moverse por el agua. [1] 
Aunque es posible que el ser humano interactuase con el medio acuático antes, sólo se tienen 
constancias de estas interacciones desde el año 4.500 antes de Cristo, fecha en la que están 
datadas las primeras pinturas rupestres de la Cueva de los Nadadores (Ilustración 1), 
descubierta en Egipto, en el año 1933 por el explorador húngaro Laszlo Almasy. Enestas 
pinturas se pueden reconocer figuras humanas nadando en acumulaciones de agua de la 
época (Ilustración 2). [2] [3] 
 
A partir de esta fecha se tienen constancia de la relación de distintas civilizaciones antiguas 
con el agua, se puede asociar esta relación a la proximidad de las primeras grandes ciudades 
a los ríos. Así se pueden destacar las culturas que se desarrollaron a orillas de los ríos Tigris, 
Éufrates o Nilo, incluso aparecen los primeros usos de material auxiliar de natación por parte 
de la cultura asiria en forma de vejigas de animales que hacían las veces de flotadores para 
evitar los ahogamientos (Ilustración 3) ya que por aquel entonces los nadadores no estaban 
entrenados. 
 
Durante la época que corresponde a la Grecia y la Roma Clásica la natación cobrará una 
importancia interesante ya que esta se convierte en parte de la vida cotidiana y a pesar de 
que no se incluyese la natación en los ni en los Juegos Olímpicos ni en ninguna de sus 
variantes anteriores se comenzó a practicar como ejercicio físico y lúdico. 
 
 Ilustración 1: Cueva de los Nadadores, Egipto. [3] Ilustración 2: Pinturas rupestres en la Cueva 
de los Nadadores, Egipto. [3] 
 
Capítulo 2: Estado del Arte 
6 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
La natación se practicaba además para llevar acabo distintas labores como la extracción de 
materiales en las costas, ríos o lagos, el mantenimiento de navíos y puertos. Por otro lado, 
una de las profesiones donde las habilidades para nadar eran realmente valoradas durante 
este periodo fue la de soldado, en una época donde las batallas navales estaban a la orden 
del día, el poder volver a una embarcación aliada en caso de que se hundiese en la que se 
estaba viajando era la diferencia entre la vida o la muerte. Para otras situaciones, el poder 
atravesar ríos o lagos daba una ventaja estratégica a los ejércitos con un cuerpo de 
nadadores, como en la Batalla del río Medway, en el año 43 después de Cristo, donde las 
tropas romanas sorprendieron a los soldados británicos después de que el cuerpo de 
nadadores, denominados urinatores (Ilustración 4) consiguiesen atravesar el río a nado. 
 
 
Durante el periodo del Imperio Romano se construyeron inmensas termas, que serían el 
antecesor de las piscinas tal y como se conocen ahora, de la mano de distintos emperadores, 
siendo la más extensa la construida por el emperador Diocleciano (244-311 d.C), de casi 
150.000 metros cuadrados. 
Durante la Edad Media (476-1492), hasta que se instaura el periodo renacentista (siglos XV-
XVI), la natación como deporte comienza a caer en el olvido, muchas termas, baños y piscinas 
desaparecieron y el miedo a las plagas que estaban asolando Europa hicieron que la higiene 
personal no estuviese cuidada. Además, el uso de corazas de materiales metálicos, que en 
comparación con las armaduras de los periodos clásicos eran muchísimo más pesadas, la 
natación también dejó de ser una prioridad para los soldados de los ejércitos. Mientras todo 
esto sucedía en la Europa occidental, en el Imperio Bizantino aún se seguían conservando 
las costumbres del antiguo Imperio Romano, incluyendo las termas y los baños, que se 
mantendrían en pie hasta que, en 1453, Constantinopla, la capital, fue tomada por el Imperio 
Otomano. 
Con la llegada del Renacimiento [4] la natación comenzó a recobrar importancia, siendo 
nombrada en algunos documentos como un ejercicio a tener en cuenta para el desarrollo 
físico, como en el libro publicado por Sir Thomas Elyot (1490-1546) en 1531 titulado “The boke 
Named the Gouvernor”. No fue hasta 1538 cuando Nicholas Wynman publicó el que sería el 
primer libro dedicado íntegramente al tema de la natación. Con el paso del tiempo comenzarán 
a publicarse otras obras dedicadas a la natación, siendo una de las más importantes en su 
época la publicación de Melichdech Thevenot (1620-1692) en 1696,” L´Art de Nager”. En estos 
primeros escritos se hablaba de distintas formas de nadar, pero la más predominante era el 
estilo de pecho, un estilo que se asemeja a la braza actual pero muy lejos de la eficiencia de 
nado que presenta esta. Otro personaje importante en la historia de la literatura sobre la 
natación y sobre la natación en general es la de Benjamin Franklin (1709-1790), escritor del 
libro publicado en 1781, “The Art of Swimming Made Safe, Easy, Pleasant, and Healthful” y 
contribuyó mucho a la difusión de este deporte. Hasta el siglo XIX se podían encontrar multitud 
Ilustración 3: Grabado asirio que muestra 
nadadores utilizando vejigas a modo de flotador. [2] 
Ilustración 4: Representación de batalla naval 
con un urinator. [2] 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 7 
 
de publicaciones recomendando un método de aprendizaje de la natación basado en un 
entrenamiento en seco previo a la introducción en el medio acuático, esto se conseguía por 
medio de ejercicios en seco y ayudándose de artilugios como arneses enganchados a grúas 
y para hacer posible a los nadadores la práctica de la técnica paralelos al suelo (Ilustración 
5). 
El Siglo XIX supuso la consolidación definitiva de la natación como deporte, en parte por el 
tirón mediático que aportaron los desafíos en forma de grandes travesías que tuvieron lugar 
en distintos lugares del mundo y que se tradujeron en multitud de artículos y repercusión en 
los medios de comunicación de la época. Si bien fue Lord Byron y William Ekenhead quienes 
realizaron la primera gran travesía al atravesar el estrecho de Elesponto, unos 1900 metros, 
en 1810, la travesía que más repercusión obtuvo fue la de Matthew Webb, quien, en 1875, 
realizó la hazaña de atravesar a nado el canal de la Mancha (Ilustración 6). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como consecuencia de la popularidad que empezó a cobrar el deporte de la natación se 
fundaron los primeros clubs de natación de la historia, siendo el más antiguo la National 
Swimming Association, fundada en Inglaterra en 1837. El desarrollo de la natación acabó 
traduciéndose en 1896 en la introducción de esta en los Juegos Olímpicos de Atenas, donde 
sólo se disputó una prueba de larga distancia en aguas abiertas. Más adelante, en 1908 se 
fundó la Federación Internacional de Natación, F.I.N.A (Ilustración 7), que se encargaría de 
regular y organizar competiciones de natación a nivel mundial. 
Con la aparición de una institución de nivel mundial comienzan a diferenciarse y regularse los 
distintos estilos de natación, que fueron evolucionando a la vez que lo hacían las regulaciones 
por parte de la federación. Actualmente la F.I.N.A reconoce cinco estilos de natación: Estilo 
libre, braza, espalda y medley, que es una agrupación de los cuatro anteriores. Pero cuando 
la federación se fundó sólo estaban reconocidos el estilo libre, la espalda. Los Juegos 
Olímpicos de 1904 fueron las primeras pruebas en las que se separó el estilo libre del estilo 
de pecho o braza, ya que por aquel entonces estaba demostrado que el nado trungen o el crol 
eran más eficientes y rápidos que la braza. 
El estilo libre permite al nadador nadar de la forma que así lo desee, actualmente la única 
restricción a esto se da en las pruebas de estilos en las cuales el estilo libre debe diferir de 
los otros tres que se nadan anteriormente. Debido a esto en las pruebas de estilo libre el 
objetivo ha sido siempre nadar de la forma más eficiente y rápida posible. Así durante el siglo 
XIX la braza expuesta por Melichdech Thevenot en sus escritos fue considerada la manera 
más eficiente de nadar. Esta braza o estilo de pecho primigenio fue evolucionando para 
Ilustración 6: Nadador practicando 
técnica, París. [4] 
Ilustración 5: Travesía del Capitán Webb en 
el canal de la Mancha. [4] 
Capítulo 2: Estado del Arte8 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
conseguir una técnica más eficiente pero no fue hasta 1873, cuando John Trudgen se alzó 
con la victoria en varios campeonatos y consiguió batir el récord mundial de las 100 yardas 
con un estilo alejado de la braza que se asemeja mucho más al actual crol, sería denominado 
estilo Trungen y estaba inspirado en la forma en la que los indios occidentales nadaban. A 
partir de la aparición de este estilo, claramente más eficiente que estilo de pecho, las distintas 
escuelas de natación, en especial la americana, la australiana y la japonesa, estudiaron la 
manera de refinar la técnica de este estilo, adaptándolas a sus nadadores y llegando hasta el 
estilo crol que todos conocemos actualmente. Estas adaptaciones tienen mucho que ver con 
la mejora en la tecnología, los estudios biomecánicos y cinemáticos, en 1980 se desarrolló 
con el equipo de Estados Unidos el primer estudio cinemático de las técnicas de natación, los 
métodos de entrenamiento y el equipamiento deportivo. 
Durante el estilo de espalda el nadador debe permanecer sobre su espalda durante el 
transcurso de la carrera a excepción del volteo, donde le está permitido girar 
momentáneamente sobre el eje vertical del nadador para practicar el giro. Hasta los juegos 
de San Louis 1904 la técnica se denominaba braza invertida (Ilustración 8), lo que ahora es 
conocido como espalda doble, en la cual el atleta imita la técnica de pecho, pero sobre su 
espalda. En San Louis 1904 se instaura la espalda trungen, que sería el predecesor de la 
espalda actual. En 1951 se publica “Basic Swimming” por Kiphuth y Bruke, donde se explica 
la técnica actual de espalda actual. 
 
 
Con la creación de una prueba exclusiva para el estilo de pecho a partir de 1904 se prueban 
distintas variantes de este estilo a través del cambio de estilo de la patada o la forma de estirar 
y recobrar los brazos bajo el agua. En 1933 Henry Myers comenzó a utilizar un estilo de braza 
con recobro aéreo que era mucho más eficiente que realizar el recobro por debajo del agua, 
este sería el nacimiento del estilo mariposa actual y se denominó braza-mariposa. Este estilo 
era tan superior al de pecho que se impuso de tal manera que la braza comenzó a dejar de 
utilizarse, hasta que, en 1956, en los Juegos Olímpicos de Melbourne se reconoció la 
mariposa como un estilo independiente. 
Actualmente la natación es uno de los deportes más practicados en el mundo entero, 
destacando toda la infraestructura que se dedica a ella, así como todas las competiciones 
nacionales e internacionales que se disputan anualmente. Es uno de los deportes más 
completos para ejercitarse y proporciona al que lo practica multitud de beneficios. 
 
 
 
Ilustración 7: Logotipo de la 
FINA. [27] 
Ilustración 8: Ejemplo del estilo braza invertida. [4] 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 9 
 
2.1.2 Historia de las Aletas de Natación 
 
 Las aletas son un dispositivo usado en el deporte de la natación, submarinismo, 
snorkel y otros deportes acuáticos. En el ámbito de la natación deportiva en piscina, las aletas 
son de los materiales más utilizados dentro de los entrenamientos, junto con las palas de 
natación, la tabla y el pull buoy. 
Los primeros conceptos de aletas de natación se le atribuyen a Leonardo da Vinci (1452-
1519) [5] [6], que en su libro de bocetos plasma lo que se considera la primera idea de aletas, 
aunque esta estaba destinada a vestirse sobre las manos (Ilustración 9). Años más adelante 
surgen otros conceptos de aletas de la mano de Giovanni Alfonso Borelli (1608-1679), que 
diseña un traje de buzo completo, en el que está incluído un dispositivo para moverse por el 
agua más rápidamente (Ilustración 10). [7] 
 
Benjamin Franklin (1706-1790), padre fundador de los Estados Unidos, es considerado el 
inventor de las aletas de natación, ya que fue el primero en construír un dispositivo que 
ayudase a desplazarse por el agua [6] [8]. Construídas con madera este dispositivo no era del 
agrado de Benjamin Franklin, como comenta en una carta dirijida a Jacques Barbeu-Dubourg 
en 1773 donde indica “También me hice una especie de suelas para aplicarlas a las plantas 
de los pies, pero no estaba contento con ellas, porque observé que el golpe se da en parte 
con la parte interna de los pies y los tobillos, y no sólo con las plantas de los pies.” [9] 
La primera patente de aletas de natación fue publicada en 1933 de la mano de Louis Marie 
de Corlieu (1888-1967) (Ilustraciones 11 y 12), en este mismo año Corlieu realizó una 
exhibición para la marina francesa con el objetivo de que esta incluyese su invención en el 
material del ejército. En un primer momento Corlieu llamaría a su invención propulsores y 
estaban fabricados con goma. En 1939 Corlieu vende los derechos de fabricación en Estados 
Unidos al Empresario americano Owen Churchill que cambiaría del nombre del invento 
anterior para llamarlas fins, que sería el equivalente al término aletas que usamos 
actualmente. También hizo algunos cambios al diseño original, mejorando los materiales al 
pasar de la goma con refuerzos de acero de la primera patente a goma vulcanizada 
(Ilustración 13). [10] [11] 
Ilustración 9: Prototipo de Leonardo da Vinci. 
[29] 
Ilustración 10: Prototipo de Giovani Alfonso 
Borelli. [28] 
Capítulo 2: Estado del Arte 
10 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
Desde la primera patente de aletas de natación a la actualidad este invento ha pasado por 
muchos cambios, no tanto en la estructura, ya que la geometría utilizada por Corlieu y 
Churchill en un primer momento no ha variado en gran medida, aunque los estudios 
hidrodinámicos han ido ajustando esta geometría para que sea cada vez más eficiente. El 
material más utilizado actualmente en la fabricación de las aletas son la silicona, muchas de 
las aletas comercializadas en la actualidad son fabricadas enteramente de silicona ya que 
esta es biocompatible y presenta una gran resistencia química y a la intemperie, lo que la 
convierte en un excelente candidato a la hora de introducirse en el agua clorada. Junto con la 
silicona es frecuente encontrar el polipropileno, en estos casos normalmente la calza se 
realiza en silicona para un mayor confort del usuario y se utiliza el polipropileno para la pala. 
El uso de polipropileno está extendido debido a que se trata de un termoplástico muy 
resistente a la fatiga, lo que hace que las aletas construidas con este material son 
extremadamente duraderas. 
Actualmente las aletas se construyen teniendo en cuenta dos partes, que son la calza y la 
pala. La calza se puede definir como la parte de la aleta que está en contacto con el pie del 
usuario, mientras que la pala sería la superficie adicional a la calza que desplaza agua. 
Aunque se diferencien estas dos partes no siempre tienen que ser elementos separados, si 
bien a veces la calza está fabricada de un material y la pala de otro, se pueden encontrar 
modelos en los cuales ambos elementos se encuentran fusionados, siendo la pala una 
extensión de la calza. 
Actualmente se pueden clasificar los tipos de aletas según el tipo de agarre para el pie que 
se utilice, se encuentran tres grandes grupos: Las de pie completo (Ilustración 14), las de cinta 
de tobillo no ajustables (Ilustración 15) y las de cinta de tobillo ajustables (Ilustración 16). 
Tanto las de pie completo como las de cinta de tobillo no ajustable son las más utilizadas en 
el entrenamiento de competición por los atletas ya que estas se ajustan perfectamente al pie 
y no se corre el riesgo de un desajuste en medio de una serie. La principal diferencia entre las 
aletas de pie completoy las de cinta de tobillo no ajustable reside en que las primeras son 
más complicadas de deformar si el pie no es de la talla adecuada para la aleta, mientras que 
para las de cinta de tobillo no ajustable, al tratarse de una tira, normalmente de silicona, más 
fina se puede dar una deformación mayor, también un peligro superior de rotura. Por este 
motivo las aletas de pie completo suelen tallarse para cada dos números (33-34,37-38), 
mientras que las de cinta de tobillo no ajustables pueden encontrarse también talladas cada 
tres números según la marca (33-35, 37-39). Por otro lado, se encuentran las aletas de cinta 
de tobillo ajustables, debido a la posibilidad de ajuste en el pie es más usual encontrar este 
tipo de aletas talladas para amplios números, normalmente según S-M-L, siendo más útiles si 
estas se van a compartir o si se prevé un aumento del tamaño del pie del usuario. Por otro 
Ilustración 12: Patente de 
Louis de Corlieu. [30] 
Ilustración 13: Louis de 
Corlieu. [10] 
Ilustración 11: Aletas inventadas 
por Owen Churchill. [6] 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 11 
 
lado, son menos eficientes a la hora de nadar ya que existe el riesgo de desajuste en mitad 
de una serie o travesía y además tienen partes de la cinta sueltas en el agua. 
El uso de aletas para el entrenamiento reside en el principio de que, a mayor superficie de 
contacto con el agua, mayor agua será desplazada, esto se traduce normalmente en la 
necesidad de realizar un mayor esfuerzo para desplazar una masa de agua más grande y en 
un aumento de la velocidad de nado. 
En comparación con el nado libre el uso de aletas para una misma velocidad y distancia 
reduce la frecuencia de patada en un 43%, siendo necesaria una mayor activación muscular 
para realizar cada patada. Si bien el uso de aletas cambia parámetros de natación del tren 
inferior como la frecuencia de patada o la profundidad de patada, también afecta al resto del 
cuerpo ya que a su vez reduce la frecuencia de brazada ya que el usuario tiende a aumentar 
la longitud de la brazada lo que se traduce todo junto en una mayor estabilidad en el agua. La 
rigidez de las aletas puede variar el gasto de energía de la patada, hasta un 40% de diferencia 
para las aletas menos rígidas. Por otro lado, las aletas más grandes presentan una flotación 
más alta debido a su mayor superficie. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ilustración 15: Ejemplo de 
aletas de pie completo. [31] 
Ilustración 14: Ejemplo de 
aletas con cinta de tobillo. [31] 
Ilustración 16: Ejemplo de aletas 
con cinta de tobillo ajustable. [31] 
Capítulo 2: Estado del Arte 
12 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
2.1.3 Historia de las palas de Natación 
 
 Las palas de natación son un dispositivo utilizado en el entrenamiento en piscina cuyo 
principal objetivo es el trabajo de fuerza en los hombros y brazos para aumentar la potencia 
de nado de los usuarios. Junto con las aletas, la tabla y el pull buy las palas de natación son 
uno de los materiales más utilizados en los entrenamientos de natación. 
El inventor de las palas de natación, al igual que las aletas de natación, es Benjamin Franklin, 
en su carta a Jacques Barbeu-Dubourg en 1773 explica cómo fabricó este artilugio sobre una 
plancha de madera, que tenía una forma parecida a una paleta de pintor: “En mi juventud, 
solía hacerme dos pequeñas paletas ovaladas, cada una de unas 10 pulgadas de largo y 6 
pulgadas de ancho, con un agujero para que mi pulgar pasara, para sostenerlo aplicado a la 
palma de mi mano. Parecen más bien paletas de pintor. Mientras nado, los empujo hacia 
adelante por sus bordes, y golpeo el agua desde el plano de su superficie cuando los saco. 
Recuerdo muy bien que solía nadar más rápido con estas palas, pero me cansan las 
muñecas.” [9] 
La primera patente publicada sobre palas de natación sería de la mano de R.H.W Dunlop en 
1876 (Ilustración 17), que tenían una forma parecida a las descritas por Benjamin Franklin, 
pero en vez de practicar un agujero para el dedo pulgar incluía una correa con la que la mano 
era sujetada. Más adelante, en 1901 Lewis Whitcomb patenta unas palas de natación de 
madera que incluyen una cinta para la muñeca, así como unos agarres adicionales para 
introducir los dedos (Ilustración 18). Cabe mencionar que hasta el momento todos los inventos 
que evolucionarían más adelante en las palas de natación que ahora conocemos no habían 
sido concebidos como material de entrenamiento si no como material para el aprendizaje de 
la natación o salvamento. [12] 
 
 
 
 
Ilustración 17: Dibujos 
descriptivos de la patente de 
R.H.W Dunlop. [32] 
Ilustración 18: Dibujos 
descriptivos de la patente de 
Lewis Whitcomb. [33] 
Ilustración 19: Dibujo descriptivo 
de la patente de Anthony James 
Mentrella. [34] 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 13 
 
No fue hasta finales de la década de 1960 cuando se empezó a ver a las palas de natación 
como un elemento perfecto para el entrenamiento en piscina, fue entonces cuando Anthony 
James Montrella diseñó las primeras palas para el entrenamiento en piscina, la patente, que 
data de 1973 (Ilustración 19), fue la primera pala en fabricarse en un material polimérico y 
disponía de dos cintas para el agarre de la mano. Finalmente, esta patente fue adquirida por 
la marca de equipamiento deportivo Speedo. 
Actualmente las palas se constituyen de dos partes. El cuerpo de la pala, que es la superficie 
sobre la que se apoyan las manos y el agarre que mantiene la mano y el cuerpo de la pala 
unidas. Aunque el agarre más utilizado sean las cintas de silicona o látex, el agarre también 
puede ser parte del cuerpo de la pala, como una protuberancia u orificio. 
El material más utilizado para la fabricación de las palas de natación es el polipropileno, debido 
a que es un termoplástico con una buena resistencia química ya que se va a trabajar con él 
normalmente en piscinas cloradas y por su gran resistencia al desgaste. Para las cintas los 
materiales más comunes son la silicona o el látex, que presentan buena resistencia química 
y elasticidad, lo que permite un buen ajuste de las palas con la mano. 
Actualmente podemos distinguir las palas de natación en dos grandes grupos; las que utilizan 
cintas de algún material elástico y las que utilizan otro método. Las palas de natación más 
comunes y vistas en los centros de entrenamiento son las de cintas de silicona. Este tipo de 
palas permite al usuario realizar un trabajo de fuerza o de técnica independientemente del 
estilo que se esté realizando ya que las tiras de silicona aseguran una buena fijación de la 
mano sobre la pala (Ilustración 20). Por otra parte, existen palas con otros métodos de agarre 
con la mano, como el practicar un agujero en la pala, este tipo de pala puede no ser apto para 
todos los estilos de natación, pero puede llegar a tener un efecto positivo en el usuario al 
obligarlo a mantener una cierta posición de agarre con su mano (Ilustración 21). 
El principio de uso de las palas de natación es similar al del uso de las aletas, al disponer de 
una superficie de apoyo mayor, el volumen de agua desplazada será más elevada, 
aumentando también la energía que necesita el usuario para desarrollar dicho movimiento. El 
uso de palas para distancias y velocidades similares que el nado libre produce una 
disminución de la frecuencia de brazada. Los efectos en las fases de la brazada dependen 
del tamaño de la pala que se utilice, teniendo una duración más prolongada las primeras fases 
de la brazada, el tirón y el empuje, para los tamaños más grandes de pala. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ilustración 20:Ejemplo de palas con cintas de 
silicona. [35] 
Ilustración 21: Ejemplo de palas con 
agarre con dedo pulgar. [36] 
Capítulo 2: Estado del Arte 
14 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
2.2 Estado de la Técnica 
 
2.2.1 Patentes de Aletas 
 
Título de la publicación: “Aletas de natación con geometría variable” 
Nº de Publicación: ES2691569 (B2) 
Solicitante: SWIMTONIC TECHNOLOGY 
S.L 
Inventores: FERNANDO MONTERO DE 
JUAN, PEDRO ARMISEN BOBO, MARÍA 
DEL MAR RECIO DIAZ, SOFÍA MORENO 
MANZANARO GUTIERREZ. 
Fecha de Solicitud: 27/11/2018 
Fecha de Concesión: 24/05/2019 
Grado de Protección: Patente española 
Estado de la Patente: Patente de 
invención con examen previo. 
 
Aletas de natación con geometría variable, 
destinadas a la natación de entrenamiento 
y tonificación muscular en piscina, 
formadas por una pala, una calza y una 
contra aleta, donde esta última puede 
adoptar diferentes posiciones con respecto 
a la calza de modo que permite ejercitar 
tanto los músculos como sus antagónicos 
en las fases de natación. La contra aleta 
queda alojada en un cajeado o guía 
ubicado en la parte posterior y plantar de la 
calza que permite que deslice, con cierre 
de forma, garantizando diferentes 
posiciones entre sus dos extremos finales 
de carrera. Además, la contra aleta 
presenta un resalte en su superficie inferior 
que queda registrado en una abertura en la 
zona plantar de la calza de modo que 
garantiza un cierre de forma que permite el 
deslizamiento de la contra aleta, sin 
posibilidad de pérdida de la misma, así 
como garantiza las dos posiciones 
extremas o finales de carrera en el 
desplazamiento de la contra aleta respecto 
de la calza. Para definir las posiciones 
extremas de la contra aleta en su recorrido 
o carrera, el mecanismo cuenta con unos 
pasadores cilíndricos transversales que 
fijan la contra aleta a la calza en las 
posiciones extremas de la contra aleta en 
su desplazamiento o carrera. 
 
 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 15 
 
Título de la publicación: “Aleta de natación de geometría variable apta para los cuatro 
estilos de natación”.
Nº de publicación: ES2735634 (A1) 
Solicitante: UNIV MADRID 
POLITECNICA 
Inventor: JORGE MORATO MANZANO, 
PEDRO ARMISEN BOBO, MARÍA DEL 
MAR RECIO DIAZ. 
 
 
 
Fecha de solicitud: 19/12/2019 
Fecha de Concesión: - 
Grado de Protección: Patente española 
Estado de la Patente: Solicitud de 
patente con informe sobre el estado de la 
técnica. 
 
 
 
Aleta de natación de geometría variable 
apta para los cuatro estilos de natación, 
que puede utilizarse como aleta 
convencional para los estilos de natación 
crol, espalda y mariposa, y como aleta para 
el estilo braza, a voluntad del usuario. La 
aleta está formada por un calzante y por 
una pala extraíble, ambos elementos 
independientes. La pala extraíble se une al 
calzante mediante un acoplamiento 
machihembrado en dos posiciones 
posibles, con el fin de desplazar la mayor 
cantidad de agua y así aumentar la 
velocidad. Cuando se adopte los estilos de 
natación crol, espalda y mariposa, la pala 
extraíble debe situarse horizontalmente o 
paralela a la superficie del agua. Para el 
estilo de natación braza, la pala extraíble 
debe situarse en una posición vertical 
tomando como referencia la superficie del 
agua. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 2: Estado del Arte 
16 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
Título de la publicación: “Retractable swim fins1” 
Nº de publicación: WO2011056996 (A1) 
Solicitante: MRJIP HOLDINGS LLC 
Inventor: JOHNSON MARK R 
 
 
 
Fecha de solicitud: 04/11/2010 
Fecha de Concesión: 12/05/2011 
Grado de Protección: Patente mundial 
Estado de la Patente: Publicación 
internacional publicada con el informe de 
búsqueda internacional. 
 
Retractable swim fins that attach to the legs 
of a swimmer to aid movement through the 
water In one example embodiment, a 
retractable swim fin includes an upper 
support frame, a lower support frame, and 
a sliding assembly connecting the upper 
support frame to the lower support frame. 
The upper support frame is configured to be 
attached to the front of a swimmer's lower 
leg. The lower support frame includes 
means for aquatic propulsion and is 
configured to extend, in a swimming 
position, to a position covering the majority 
of the dorsum of the swimmer's foot. The 
lower support frame is also configured to 
retract, in a walking position, to a position 
that does not interfere with the dorsum of 
the swimmer's foot. The walking position 
enables the swimmer to walk barefoot on a 
surface without the lower support frame 
substantially contacting the surface.2. 
 
 
 
 
 
 
1 Aletas retráctiles de natación. [Traducción propia] 
2 Aletas retráctiles de natación que se unen a las piernas de un nadador para ayudar en el movimiento a través del 
agua. En una modalidad de ejemplo, una aleta retráctil de natación incluye un bastidor de soporte superior, un 
bastidor de soporte inferior, y un ensamble deslizante que conecta el bastidor de soporte superior con el bastidor 
de soporte inferior. El bastidor de soporte superior está configurado para unirse al frente de la parte inferior de la 
pierna de un nadador. El bastidor de soporte inferior incluye medios para la propulsión acuática y está configurado 
para extenderse, en una posición de natación, hasta una posición que cubre la mayoría del dorso del pie del 
nadador. El bastidor de soporte inferior también está configurado para retraerse, en una posición para caminar, 
hasta una posición en la que no interfiere con el dorso del pie del nadador. La posición para caminar permite al 
nadador caminar descalzo en una superficie sin que el bastidor de soporte inferior haga contacto con la superficie. 
[Traducción propia] 
 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 17 
 
Título de la publicación: “Swimming flipper adjustable according to the foot's size3” 
Nº de publicación: EP2100644 (B1) 
Solicitante: DECATHLON SA. 
Inventor: SEYNHAVE JEAN MARC, 
GUILLOT FREDERIC. 
 
Fecha de solicitud: 24/02/2009 
Fecha de Concesión: 09/11/2011 
Grado de Protección: Patente europea. 
Estado de la Patente: Fascículo de 
patente europea.
 
 
The flipper (1) has a support part (3) 
integrating a web (4) and a foot-receiving 
part receiving area (5). A foot-receiving part 
(2) has a lower foot-receiving part (6) at a 
reception area of the support part and an 
upper foot-receiving part (7) independent 
from the lower foot-receiving part. An 
adjustable connection unit (8) ensures a 
connection of the upper foot-receiving part 
and the support part according to two 
longitudinal adjustment positions allowing 
locking of the parts (6, 7) around a foot of a 
user according to a size of the foot.4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 Aleta de natación ajustable en función de la talla de pie. [Traducción propia] 
4 La aleta (1) tiene una parte de apoyo (3) que integra una red (4) y una parte receptora de pie (5). La parte receptora 
de los pies (2) tiene una parte receptora de los pies inferior (6) en una zona de recepción de la parte de apoyo y 
una parte receptora de los pies superior (7) independiente de la parte receptora de los pies inferior. Una unidad de 
conexión ajustable (8) asegura una conexión de la parte superior de recepción del pie y la parte de apoyo según 
dos posiciones de ajuste longitudinal que permiten el bloqueo de las partes (6, 7) alrededor de un pie de un usuario 
según el tamaño delpie. Traducción propia. 
Capítulo 2: Estado del Arte 
18 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
Título de la publicación: “Swim fin with separable blade portion and shoe portion5”
Nº de publicación: EP0310828 (B1) 
Solicitante: SCUBAPRO ITALY S.P.A, 
SCUBAPRO EUROPE S.R.L 
Inventor: ROBERTO SEMEIA 
 
Fecha de solicitud: 12/04/1989 
Fecha de Concesión: 06/11/1991 
Grado de Protección: Patente europea. 
Estado de la Patente: Fascículo de 
patente europea.
 
 
 This invention relates to a swim fin wherein the 
propulsion blade portion (1) and the shoe portion (2) 
are manufactured separately and are disconnectably 
connected to each other by means of suitable 
connecting members. The propulsion blade (1) 
comprises, at the end thereof facing said shoe portion 
(2), a flattened tang portion (3) which will be fitted, 
upon connecting the two portions (1, 2) of the fin, into 
a correspondingly shaped recess (4) in the thickness 
of the sole (5) of said shoe portion (2). The propulsion 
blade (1) of said swim fin is also provided, overhead 
at said tang portion (3), with a transverse bridge 
member (6) which is supported at both sides by two 
ridges (7) constructed as extensions of two 
intermediate ribs (8) of said propulsion blade (1), said 
bridge member (6) and side ridges (7) interengaging, 
upon connecting the two portions (1, 2) of said fin, with 
corresponding seatings or sockets (9, 10) formed in 
the toe portion of said shoe (2). Moreover, the swim 
fin is provided with a device (15) for locking together 
its coupled portions6. 
 
 
 
 
 
5 Aleta natatoria con la parte de la aleta y la parte de la suela separables entre sí. [Traducción propia] 
6 Este invento se refiere a una aleta de natación en la cual la parte de la hoja de propulsión (1) y la parte donde se 
introduce el pie (2) y están conectadas de forma desmontable la una a la otra por medio de miembros de conexión 
adecuados. La pala de propulsión (1) comprende, en el extremo de la misma que mira a la parte donde se introduce 
el pie (2), una cuña plana (3) que será fijada, después de conectar las dos partes (1, 2) de la aleta dentro de los 
huecos correspondientes (4) en el grosor de la suela (5) de dicha parte para introducir el pie (2). La pala de 
propulsión (1) de dicha aleta de natación esta también provista, delante de dicha cuña (3) con un miembro puente 
transversal (6) que esta soportado en ambos lados mediante dos rebordes (7) construidos como extensión de dos 
nervaduras intermedias (8) de dicha pala de propulsión (1), dicho miembro puente (6) y dichos rebordes (7) se 
encajan, después de conectar las dos partes (1) y (2) de la aleta en los asientos correspondientes (9, 10) en la 
parte donde se introduce el pie (2). además, la aleta esta provista con un dispositivo (15) para sujetar juntas las 
dos partes acoplables. [Traducción propia] 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 19 
 
Título de la publicación: “Aletas de geometría variable para entrenamiento” 
Nº de publicación: ES2719923 (A1) 
Solicitante: SWIMTONIC TECHNOLOGY 
S.L 
Inventor: MONTERO DE JUAN 
FERNANDO, BUZARRA RAMIREZ 
PABLO. RECIO DIAZ MARÍA DEL MAR y 
ARMISEN BOBO PEDRO 
Fecha de solicitud: 16/07/2019 
Fecha de Concesión: - 
Grado de Protección: Patente española. 
Estado de la Patente: Solicitud de 
patente con informe sobre el estado de la 
técnica.
 
Aletas de geometría variable para entrenamiento 
formadas por una aleta convencional, 
preferiblemente fabricada por inyección en 
materiales poliméricos, a la que se le incorporan 
diferentes accesorios para permitir un tipo de 
entrenamiento anaeróbico dentro del agua. 
Dichos accesorios son, una contra-aleta,alojada 
y oculta en l aparte inferior del pie del nadador y 
que permite dos posiciones de funcionamiento 
por giro, plegada y desplegada. La unión entre la 
aleta y contra-aleta, así como el bloqueo del giro 
en las posiciones de funcionamiento, la realiza 
un eje y unas guías ranuradas concéntricas y 
longitudinales. Además, la aleta incorpora una 
correa de autocierre que ayuda a la contra-aleta 
a resistir las fuerzas ejercidas por el peso del 
agua en su posición desplegada, actuando como 
un tirante de sujeción y que, se abrocha sobre el 
empeine, a modo de sandalia, cuando la contra-
aleta está plegada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capítulo 2: Estado del Arte 
20 Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (UPM) 
 
Título de la publicación: “Calzado transformable en aleta” 
Nº de publicación: ES1148308 (Y) 
Solicitante: JIMENEZ DOMINGUEZ 
EDUARDO 
Inventor: JIMENEZ DOMINGUEZ 
EDUARDO 
Fecha de solicitud: 28/12/2015 
Fecha de Concesión: 28/03/2016 
Grado de Protección: Modelo de utilidad 
español. 
Estado de la Patente: Modelo de utilidad.
 
1. Calzado transformable en aleta, 
caracterizado porque comprende una suela 
(1) y una parte superior (8) que sirve como 
medio de protección del pie en su parte 
superior, además de servir de fijación y 
ajuste al pie, caracterizado porque la suela 
(1) cuenta con un espacio interior (2) en el 
que se aloja de forma retráctil una pala (4) 
que emerge o se recoge por una boca frontal 
(3) de acceso al espacio interior (2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Diseño de un complemento deportivo versátil destinado al entrenamiento de natación en piscinas 
 
Jesús Martín Díez de Oñate 21 
 
Título de la publicación: “Swim fin having articulated wing members7” 
Nº de publicación: WO0178844A1 
Solicitante: EVANS ROBERT B 
Inventor: EVANS ROBERT B 
 
 
Fecha de solicitud: 19/04/2000 
Fecha de Concesión: 25/10/2001 
Grado de Protección: Patente mundial. 
Estado de la Patente: Solicitud 
internacional publicada con el informe de 
búsqueda internacional
 A swim fin (20) has articulating wing 
members (24) articulated by means of clock 
washers (70) or the like with respect to a 
foot pocket (22) to provide, among other 
things, adjustment of pitch and tension of 
such wing members or other fin blade. A 
swim fin with articulating wing members 
may have a foot pocket with a forked end. 
Articulating wing members may then be 
attached to the fork stubs (46, 48), there 
being right and left articulating wing 
members. Clock washers or the like may 
serve to provide stable and adjustable 
means by which the disposition of the 
individual articulating wing members may 
be selectably disposed with respect to the 
foot pocket. Each of the articulating wing 
members extends away from the foot 
pocket, there possibly being a gap (60) 
separating the individual articulating wing 
members. The ends of the wing members 
may be flared outwardly. The outermost 
side of the articulating wing members may 
also be flared upwardly.8 
 
 
7 Aleta de natación con miembros alados articulados. [Traducción propia] 
8 Una aleta de natación (20) tiene miembros alados articulados (24) que se articulan mediante arandelas horarias 
(70) o similares con respecto a un calzante (22) para proporcionar, entre otras cosas, el ajuste de la inclinación y 
la tensión de dichos miembros alados u otra pala de la aleta. Una aleta de natación con miembros de ala articulados 
puede tener una cavidad para el pie con un extremo bífido. Los miembros de ala articulada pueden entonces estar 
unidos a los muñones de la horquilla (46, 48), existiendo miembros de ala articulada derechos e izquierdos. Las 
arandelas horarias o similares pueden servir para proporcionar formas ajustables y estables por qué la disposición 
de los miembros de ala articulantes individuales puede ser seleccionado colocado con respetar al bolsillo de pie. 
Cada uno de los miembros de ala articuladora