在2021年，大联盟棒球禁止使用树脂，自那时起击球率上升。一组研究人员致力于揭示其背后的科学。
在2021年6月3日之前，棒球转动得更多。这一天，大联盟棒球（MLB）表示将开始解决一个棘手的问题：未批准的物质，如松脂，涂抹在棒球上以帮助投手保持精确的握持。通知发布后，MLB投手的每分钟平均旋转次数下降，最终稳定在大约86次，或每分钟少了4%的旋转。这种减少似乎导致了投球表现的下降，击球者击中球的频率增加，但为什么会这样呢？
这就是一个总部位于日本的研究团队试图理解的内容。利用高速摄像机，他们捕捉了六名经验丰富的投手以大约130公里每小时的速度投球，并分析了不同棒球处理方式对手指与球之间滑移距离的影响。这是指在投球过程中手指在四缝棒球上的滑移距离——这种棒球是在MLB比赛中使用的——当球被缠绕并释放时。研究人员发现，球的表面越粘，手指滑移的距离越小，而减少的滑移距离导致投球速度更快，每分钟更多的旋转和更好的方向控制。
“这是第一项专注于棒球投球过程中手指与球之间滑移的研究——一个以前只主观讨论的方面——并量化了滑移距离，同时明确了在不同摩擦条件下的变化，”这项研究的负责人、东北大学工程研究生院教授山口毅说。该研究于3月27日在《科学报告》上发表。“这项研究的发现预计将增强我们对在不同摩擦条件下球释放机制的理解，有助于改善投球表现，预防投手受伤，并开发更好的设备。”
在投球时，球向前加速，离开拇指并在手指尖滚动，直到完全从手中释放。山口说，球离开拇指到离开手指尖之间的时间是滑移研究的重点。研究人员让六名投手测试四种涂层处理的棒球，分别是：无额外涂层；水涂层；松香粉涂层；和松脂涂层，以查看滑移的时间和距离是否发生变化。
“我们开发了一种方法，通过高速摄像机分析来估计在释放过程中手指尖和球之间的滑移距离，首次揭示了在不同摩擦条件下滑移距离的差异，”山口说。
在滑移条件最滑的水涂层下，球在整个释放过程中都出现滑移，滑移距离为22毫米。当涂上松香粉或松脂时，滑移距离平均减少了一半以上，约为8毫米。
研究人员还注意到，当投掷水处理的球时，与其他条件相比，投球的速度明显下降，特别是与松香处理的条件相比。
“这个意外的结果被认为是由于投手对手指尖滑移的感觉以及随后的投球动作调整，”山口说。“未来，我们计划通过全身运动和肌肉活动的分析来研究不同条件下投球动作的变化。此外，我们还旨在识别在使用滑腻球时保持表现的投球技巧，同时降低受伤风险。”
山口同时也隶属于东北大学生物医学工程研究生院。其他贡献者包括来自东北大学工程研究生院的铃木壮太、铃木伸之和西敏章，以及来自NTT通信科学实验室、NTT公司的深田武宏和那须大樹。
