科技之光助力索契冬奧會
提前一年屯雪堆,天不下雪人工造,像研究飛機一樣設計滑冰服,用碳納米管來裝備滑雪板……
眼下,第22屆冬季奧林匹克運動會在俄羅斯索契進行得如火如荼,來自世界各國的體育健兒為榮譽和成績而拼搏。人們在驚嘆于運動員個人天賦的同時,也對賽場內外涌現的新科技贊嘆不已。近日,多名專家在接受記者采訪時,對賽場內的科技進行了盤點和分析。
人工成就皚皚白雪
索契冬奧會舉辦開幕式時,當地恰逢“暖冬”。盡管俄羅斯其他地區早已步入寒冬,但索契市區的氣溫卻偏偏居高不下,保持在10攝氏度以上。沒有雪,怎么進行雪上比賽?
關鍵時刻,還得科技來幫忙。冬奧會裝備了450臺造雪機,作好了“不依賴一厘米自然降雪”的準備。尤其值得一提的是,組委會從芬蘭購進的一套高科技人工造雪系統,它可根據實時氣溫進行調節造雪,甚至可以在20攝氏度的氣溫下造出雪來。
芬蘭的造雪系統為何如此神奇?對此,芬蘭駐華大使館新聞與文化參贊溥明睿向記者介紹,這和芬蘭所處的地理位置以及長期積累的雪處理技術有關。
溥明睿還介紹說:“盡管索契沒有大雪,但芬蘭人米高·馬樂迪凱寧卻利用隔熱技術幫助索契提前收集和儲存了80萬立方米的雪量。”
早在去年冬天,按照馬樂迪凱寧的“供雪保證”計劃,14塊無比龐大的反光毯,就像是一層大棉被,蓋在了當地山脈陰涼處的大雪堆上,擋住了日光的照射。一有需要,這些雪可以馬上運送到山下的滑雪項目地。
經歷了1年時間之后,雖然部分雪堆融化,但現在仍然有近50萬立方米的剩余雪量,相當于450多千米高的一米方柱。據說,僅是目前儲存的積雪都足以用至殘奧會結束。
比賽服設計的空氣動力學
這次冬奧會,來自美國的安德瑪公司與航天巨頭洛克希德—馬丁公司合作,利用動作捕捉和航空航天工程學技術,為美國的滑冰運動員打造了更好的滑冰服。
研發團隊利用高速攝像機,捕捉到速滑選手的冰面動作,根據收集的數據,制造了玻璃纖維人體模型;然后團隊給人體模型穿上數百種不同的服裝,經過成百上千小時的風洞測試來尋找制作服裝的最佳材料。此后,他們又創造了計算流體動態模型,來分析圍繞著滑冰選手某些身體部位的氣流,在大腿部位使用不同的材料減小阻力,還改變拉鏈位置,增加細小的凸起。最終,一套高科技比賽服完成了。
中國科學院院士、航空材料專家曹春曉告訴記者,就像設計飛機要考慮減少阻力、減少油耗、增加速度一樣,比賽服增加凸起,是讓其隨流線而改變,使之更符合空氣動力學。
安徽師范大學體育學院副院長席玉寶也指出,運動鞋服的科技含量對于競技類比賽的成績影響很大。不過,“在滑冰服等科技含量很高的競技類運動服研制方面,國內的能力還比較弱,跟國外有一定差距”。
納米科技助力高山滑雪
在冬奧會上,納米科技也發揮了重要作用。在這次冬奧會上,碳納米管被用在美國高山滑雪選手的滑雪板上。滑雪板各層由碳納米管固定在一起,以便在不平整的路面保持穩定,防止摔倒。同時,專家還表示,用這種材料制成的滑雪板,“你怎么使用都不會輕易損壞”。
國家納米科學中心科技管理部副主任任紅軒向記者介紹,納米科技能在奧運會上發揮作用,這得益于納米管材料重量輕、堅固耐磨、減少滑行阻力的特性。滑雪運動員在比賽中,會遭遇意想不到的路面顛簸,而納米管能分散和減緩震動。
“納米科技用在滑雪板上,其實并不新鮮,很多年前國外就已經開發出這樣的技術。”任紅軒表示,科研人員此前曾經在滑雪板底部涂上納米涂層,保持其堅固性和穩定性。
其實,除了這些,閃耀在冬奧會賽場的科技元素還有很多:強大的無線網絡保證比賽結果快速自動傳輸上網,你還沒聽見現場觀眾的歡呼聲,就已經知道誰是冠軍了。先進的計時器不但可記錄下選手們的行進速度,還能提供加速度、重力分析,甚至定位選手在賽場的位置。此外,LED顯示屏為比賽轉播增添亮點,乙烯基腈材料被用于制作新型頭盔,閉合性更好的新型拉鏈讓運動服的防水性能大大提升,暗藏玄機的無舵雪橇背后是法拉利、奧迪、邁凱輪、寶馬的研發團隊……索契冬奧會的科技之光,處處閃爍。

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