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看科技如何主导冬奥会比赛 (图)

发表时间:2010-03-02 00:00:00 作者: 来源:中国服装网 浏览:

  透过本届温哥华冬奥会的电视转播镜头,我们看到的是各个国家的顶尖运动员在赛场上的激烈拼杀,然而我们看不到的则是隐藏在运动员所穿着的比赛服、使用的护具和装备背后所蕴含的科技支持。如今的竞技体育,已经不单纯是身体的抗衡、运动技巧的博弈。实际上,科技正在悄然无声地喧宾夺主,并且时常起着主导比赛结果的微妙作用。

  兵器一

  厘米级超精细GPS

  使用高手:瑞典运动员

  冬奥会不仅是场上的角逐,也是场下的较量。很多国家的参赛队背后,都“隐藏”着由专业人士组建的技术团队。瑞典就有一个专门的冬季运动研究中心。这个部门的工作就是如何利用生物力学,提高瑞典运动员的成绩。研究中心运用了一种十分昂贵的高科技GPS定位装置,将冬奥会的比赛场地——惠斯勒滑雪场的地形勘测到手,为滑雪运动员提供了第一手资料。

  兵器揭秘:顶级定位设备

  这支瑞典技术团队采用一种叫做实时运动全球卫星导航系统的顶级定位设备,它可以同时利用美国和俄罗斯的卫星进行定位,将静态参考站与动态漫游结合,测量结果可以精确到1厘米,这是普通GPS绝不可比拟的。这种GPS装置平均每秒可进行20次测量。研究人员还在滑雪运动员身上装配测速仪,以便测量通过赛道不同地形时的速度。

  除了用GPS测量赛道,瑞典技术团队还驾驶着摩托雪橇沿途将整条赛道的路况录制了下来,用数字堆砌了一条超大型虚拟惠斯勒赛道。运动员站在模拟机上,面前的显示器就会出现赛道的图像,这条虚拟赛道几乎和真实的惠斯勒赛道一模一样,包括任何一个高低起伏,赛道旁的景物都不差毫厘。

  威力指数:

  通过模拟机,瑞典运动员就可以体验身处奥运赛场的感觉了。每段赛道都可以反复体验,从而制定针对不同赛段的比赛策略。

  这种模拟机惟一的不足在于,虽然可以在屏幕上看到弯道,但运动员在模拟机上无法真正体验过弯道的感觉。这一缺陷被研发人员调侃道:“如果你在电视转播里看到某个瑞典运动员直直地冲入树林,那他一定是在模拟机上练得太多了。”

  兵器二

  防弹衣式新型滑雪服

  使用高手:美国和加拿大的高山滑雪选手

  本届冬奥会开幕当天,就传出格鲁吉亚无舵雪橇选手库玛丽塔什维利在训练中意外滑出赛道身亡的消息。可见,到位的防护不容小视。美国和加拿大的高山滑雪选手就做了充分准备。他们这次会穿着一种特制的高科技滑雪服上场比赛,这种滑雪服采用的是和英国军队所穿着的新型防弹衣同样的技术。

  兵器揭秘:大名鼎鼎的STF材料

  这项技术正是英国d3o公司所开发的大名鼎鼎的STF材料。STF材料是一种智能分子材料,常态下,它处于一种粘稠的半液体状态,一旦遇到高速的撞击,这些智能分子立刻相互连接形成防护层,使外来的冲击力分散到周围,不会集中于身体的某一点。外力消失后,材料即刻回复到柔软状态。传统滑雪服大多配备了塑料防护垫,虽可提供最佳保护,却增加了空气阻力,对运动员的动作灵活性产生影响。用STF材料制成的滑雪服在防护性不降反增的优势下,还成功解决了空气阻力和衣服柔韧性的问题。

  威力指数:

  据测算,这种滑雪服的体积相比普通滑雪服压缩了40%,比传统护具更轻巧,对防护部位的贴合度也更佳。经过在赛道上进行测试,穿着这种比赛服的运动员完成比赛的时间可整整提前1秒。可想而知,在分秒必争的赛场上,1秒钟就足以改写比赛的结果。据d3o公司网站上的信息,2011年,这种材料将被用在普通人穿着的滑雪服上,在市面就可以买到。兵器三

  可降低空气阻力的

  透视滑冰服

  使用高手:日本短道速滑选手

  日本短道速滑选手类似超人内裤外穿的透视运动装,是冬奥会上引人注目的花絮之一。这种黑、金相间、半透明的速滑服可以说是冬奥会有史以来最性感的装备,透过这件看起来薄如蝉翼的比赛服,运动员穿着的性感内裤若隐若现,着实谋杀了不少眼球。

  兵器揭秘:人体仿真设计

  设计方日本美津浓公司自行研发了一套“人体仿真设计”技术,并将其应用在泳装领域,此次的速滑服也是借鉴了这一技术。所谓“人体仿真设计”,是借助计算机建立三维图形重现滑行动作,从而得出皮肤的伸缩量以及伸缩方向等方面的数据,设计者依此选择最佳的制衣材料以及剪裁样式。

  为降低空气阻力,研发人员在研制过程中反复进行风洞实验,开发出类似高尔夫球凹凸表面的抗阻结构,也就是利用树脂材料在面料表面形成椭圆形的网眼状凹凸,在降低空气阻力的同时还可提高透气性。

  如果仔细观察日本队的比赛服,还可以发现在头部的接缝处有个凸起。它的作用也不可小觑,是为避免气流产生漩涡而设计的。

  威力指数:

  据测算,日本的这款比赛服所产生的空气阻力可比原款服装降低约5%。只说它“性感”,显然低估了这件衣服的“杀伤力”。

  兵器四

  仿F1雪中提速雪橇车

  使用高手:美国有舵雪橇队

  在冬奥会有舵雪橇这个项目中,德国队一度是夺冠的大热门,因为他们在2006年都灵冬奥会中包揽了四人、男子和女子双人全部三项的冠军。不过,本届奥运会杀出了几匹黑马,美国队就是其中之一,因为他们有了目前世界最顶尖的利器。他们聘请了一家专业研发赛车提速的技术团队Exa公司,打造出美国有史以来的第一辆雪中F1战车,可模仿F1赛车在雪中提速。

  兵器揭秘:流体力学数字计算技术

  Exa公司对雪橇的再设计过程,采用了其自主研发的流体力学数字计算技术。设计人员先在计算机中创建了形状近似于实体雪橇的3D模型,这种模型由无数非常微小的三角形构成,每个三角形都是独立的,这样,设计人员就可以任意调整模型的任何一个细节。建好的模型会被置入充满了空气粒子的虚拟三维环境中,模拟在赛道上行进的过程,由计算机记录并生成空气粒子在模型周围流动的图像。

  从设计人员口中,从来不会出现“大概”、“基本”等模棱两可的词,这得益于自主开发的一种可以将模型每秒的动态和风阻状态切分成1/100秒的技术。雪橇研发项目的技术主管邓肯说:“哪怕是百分之零点几的空气动力效率的改变,都可以大大增加比赛的胜算。”

  威力指数:

  这种新型雪橇在去年的雪橇世锦赛和世界杯比赛中的优异表现,美国队分别拿到了阔别50年和17年的两枚金牌。据《北京晚报》

  链接

  即将变革体育运动的尖端科技

  到目前为止,运用在体育运动上的高科技大多集中在材料和设计上的革新,但美国航空工程师、运动革新集团创始人金姆·B·布莱尔认为,“材料和设计上的革新已经到达一个顶点,接下来将会是体育运动的信息革命”。美国探索频道日前汇集、解析了即将变革体育运动的几种尖端科技。

  1.“体温计药片”

  热衰竭是在炎热的环境下运动及工作,身体大量出汗而没有足够水分和盐分补充时,出现的虚脱的情况,体温却正常或较低。它是导致运动员死亡的第二大因素。但到目前为止,人体内部的温度大都是通过外部观察来监控的,而运动员们往往忽视热衰竭的症状,教练员们也无法精确地观察到运动员体内温度的变化。

  然而,“体温计药片”的问世将改变这一情况。这一技术最初由美国航空航天局和约翰斯-霍普金斯大学共同研发,用于监测太空中宇航员身体内部的体温。这种“药片”由一个石英晶体传感器和一个微型电池组成,外部再用硅封住。运动员吞下“体温计药片”后,“药片”中的传感器会将运动员体内的温度和心率等数据传到教练手中。

  2.“智能衣服”

  目前为止最先进的运用在体育运动上的技术可能就是能排汗、快速风干、自动杀菌,且抗水抗风的合成纤维了。但不久的将来,“智能衣服”就将问世。这种衣服将植入精微传感器和无线网络,以监控运动员的心率、体温、水分含量等种种指标。

  3.“粘力鞋”

  随着科学技术的发展,技术人员越来越愿意从大自然寻找灵感。他们将像皮肤一样的粗糙纹路运用在织物上,造出了鲨鱼皮泳衣,而这已经帮助菲尔普斯在2008年北京奥运会上夺得了一块又一块金牌。而即将问世的“粘力鞋”也是运用同样的原理。科学家仿照壁虎的爪子,正在研发能增加运动中的粘合力的材料,最终制造出具有较高摩擦力的把手套和登山鞋。

  4.人造肌肉

  一种材料的结实程度取决于它的原子链的特性。碳原子有着极强的原子链。科学家于是利用纳米技术及碳的原子结构,制造出极小的洞和管子(比头发丝还要细10万倍)。这种材料极轻,却比钢还要结实。美国德克萨斯大学达拉斯分校纳米技术研究所的研究人员已利用这种碳纳米管研发出一种人造肌肉,其收缩速度可达到每秒收缩30000%,而普通的人类肌肉每秒只能收缩20%。

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