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摘要:本文分析介绍了先进、新颖材料在竞技体育上的良好应用,同时认为在将高科技材料应用于竞技体育时要注意风险性,并需要加大法规支持。
关键词:竞技体育 高科技材料技术 思考
前言
体育竞争实质上是科学技术的竞争,而先进、新颖的材料是提高体育科学技术水平的重要条件之一,为了能够在接近极限的区间内创新成绩,不少国家不遗余力地开发新材料并应用在体育上。
一.新材料技术在竞技体育运动中的应用
1.制造高科技运动器材
新材料技术在运动器材方面的应用主要有:撑杆、棒球棒、钓鱼竿、冰刀、冰球棒、滑雪板、赛艇、网球拍、羽毛球拍、高尔夫球和杆、自行车赛车、帆船、皮划艇、冲浪板、击剑台、拳击台、体操训练比赛台、射击射箭器材,跳高器材及各类训练比赛用球等等。以撑杆跳高为例,撑杆跳高的关键器材是撑杆,撑杆的弹性和长度是运动员能力发挥的关键,因而也成了研究人员探究的中心。玻璃纤维杆的生产使撑杆跳高的成绩突飞猛进。玻璃纤维杆的力学、物理性能如强度、刚度韧性都优于金属杆。撑杆跳高名将布勃卡用玻璃纤维杆越过了6米大关,这是高科技与人体运动力学原理完美结合的结果。
2.制造专业运动比赛服装
以“鲨鱼皮”为代表的泳装的诞生和改进,引领了“低阻力泳装”的革命,荷兰人对裸泳可否减少摩擦阻力作过对比试验,研究表明不穿泳衣的平均阻力比穿泳衣大9%,原因是穿泳衣可遮住身体的凹凸使之趋于流线型,水阻力引起的身体变形也可得到一定程度的减少。随着新材料技术的发展,泳衣的材料和剪裁也在不断的改进。好的泳衣应具备:拉力强度大,使泳衣束紧全身,减少正面面积;同时剪裁越趋近于流线型,阻力就越小;伸缩性好,使选手的肢体能随意伸展;水不会从泳衣表面进入;质轻料薄、表面光滑。
3.新材料制成的自行车
一种取名为“超级行车2号”的短距离专用赛车,率先用碳维作材料,本身非常坚硬、稳固,但它的量约7.2公斤,车身宽仅2.5厘米,它的架和圆盘型车轮全部采用于制造隐形飞机石墨纤维,与铝合金材料自行车相比,新车的强度提高三倍,它在1995年泛美运动会中刷新了一项世界纪录和三项泛美纪录。1996年的亚特兰大奥运会上,法国推出了新一代自行车,使空气阻力降低到汽车视镜所受空气阻力的二分之一,法国自行车车架使用的是新一代碳纤维成型料,使自行车的总重变轻,仅7.2公斤,美、法这两款赛车所用材料都是在炭纤维和石墨为基础合成材料,轮子均采用辐板式轮子。对自行车选手的头盔,澳大利亚选用一种又轻又结实的合成料,加上它前圆后尖的形状,能减少车手高速行进中的空气阻力。据实验,在100时计时赛中,戴这种头盔的运动员,可提高成绩约15秒。
4.新材料在滑雪板上的应用
1990年,法国所罗门公司首制硬壳滑板,许多公司群起仿制。到了1994年冬天,在欧美市场上,硬壳滑板占了90%的份额。这种帽式结构改变了滑板的三夹板结构,用一整块牢固外壳包裹木料或泡沫填料。日本的雅马哈公司在1994年率先研制出带凹凸面的滑雪板。滑雪板承载人体重量后,原先设计为平滑面的中央部位,会稍稍产生凹面,滑友板增力。增加了凹凸面后,正好弥补了原先的不足。新型滑雪板由于能紧紧抓住冰雪面,增加了高速滑行的稳定性,完成旋转动作时也显得较为轻松自然。由于滑行过程中产生的振动,也会造成很大的时间损耗。为此,雅马哈公司在用于速降、超级大回转等高速项目的滑雪板内,特别加入了两层硬铝合金片。美津浓公司则在用于旋转项目的雪板前端,埋入了钱币大小的钛合金,从而尽量减少滑行过程中的振动。
5.标枪的设计与制造的新材料技术
瑞典的SANDVIK牌标枪,采用很薄的无缝钢管和先进工艺制造出世界上最好的标枪,比其它铝合金标枪在同样的同手速度下要多飞出2米左右,成为奥运会、世界锦标赛上的首选标枪。1984年,东德男子标枪运动员霍思用著名的瑞内SAND-VIK标枪掷出了104.80米的成绩时,田径投掷场地的长度已经不够用了,因为它已威胁到另一端工作人员和运动员的人身安全。国际田联在进行了大量实验后拿出了令人信服的数据不改变标枪的重量,仅仅将标枪的重心前移4厘米,减少标枪前段的直径,加粗标枪后段的直径,便可减少标枪飞行的滑翔性能,使成绩下降10%左右,规定从1986年起开始使用新规格的标枪。
二.体育运动中应用新材料技术的思考
新材料技术的应用是一把双刃剑,它在促进竞技运动成绩提高的同时也带来了许多新问题。例如,增加了比赛的不公平性。竞技体育比赛中,多数项目需要运动员借助一定的器械来完成,新材料技术的应用可以生产出“个性化”的高科技器械,它的应用会大大提高这些运动员的比赛成绩。如果布勃卡使用的是竹杆而不是玻璃纤维杆还能越过6米大关吗?因此,“个性化”高科技器械在竞技体育中的应用面临新的问题,如运动员的主体地位和竞技体育的本质(体能、技能和心理的较量)会不会发生变化;“个性化”高科技器械会不会是“兴奋剂”的物理表现形式等。无疑,竞技体育需要高科技、需要新材料技术、需要“个性化”高科技器械,但同样也需要公平竞赛,如何有利于新材料技术的广泛应用并保证运动员在比赛中的主体地位和竞技体育的本质,需要出台相关规则。
关键词:竞技体育 高科技材料技术 思考
前言
体育竞争实质上是科学技术的竞争,而先进、新颖的材料是提高体育科学技术水平的重要条件之一,为了能够在接近极限的区间内创新成绩,不少国家不遗余力地开发新材料并应用在体育上。
一.新材料技术在竞技体育运动中的应用
1.制造高科技运动器材
新材料技术在运动器材方面的应用主要有:撑杆、棒球棒、钓鱼竿、冰刀、冰球棒、滑雪板、赛艇、网球拍、羽毛球拍、高尔夫球和杆、自行车赛车、帆船、皮划艇、冲浪板、击剑台、拳击台、体操训练比赛台、射击射箭器材,跳高器材及各类训练比赛用球等等。以撑杆跳高为例,撑杆跳高的关键器材是撑杆,撑杆的弹性和长度是运动员能力发挥的关键,因而也成了研究人员探究的中心。玻璃纤维杆的生产使撑杆跳高的成绩突飞猛进。玻璃纤维杆的力学、物理性能如强度、刚度韧性都优于金属杆。撑杆跳高名将布勃卡用玻璃纤维杆越过了6米大关,这是高科技与人体运动力学原理完美结合的结果。
2.制造专业运动比赛服装
以“鲨鱼皮”为代表的泳装的诞生和改进,引领了“低阻力泳装”的革命,荷兰人对裸泳可否减少摩擦阻力作过对比试验,研究表明不穿泳衣的平均阻力比穿泳衣大9%,原因是穿泳衣可遮住身体的凹凸使之趋于流线型,水阻力引起的身体变形也可得到一定程度的减少。随着新材料技术的发展,泳衣的材料和剪裁也在不断的改进。好的泳衣应具备:拉力强度大,使泳衣束紧全身,减少正面面积;同时剪裁越趋近于流线型,阻力就越小;伸缩性好,使选手的肢体能随意伸展;水不会从泳衣表面进入;质轻料薄、表面光滑。
3.新材料制成的自行车
一种取名为“超级行车2号”的短距离专用赛车,率先用碳维作材料,本身非常坚硬、稳固,但它的量约7.2公斤,车身宽仅2.5厘米,它的架和圆盘型车轮全部采用于制造隐形飞机石墨纤维,与铝合金材料自行车相比,新车的强度提高三倍,它在1995年泛美运动会中刷新了一项世界纪录和三项泛美纪录。1996年的亚特兰大奥运会上,法国推出了新一代自行车,使空气阻力降低到汽车视镜所受空气阻力的二分之一,法国自行车车架使用的是新一代碳纤维成型料,使自行车的总重变轻,仅7.2公斤,美、法这两款赛车所用材料都是在炭纤维和石墨为基础合成材料,轮子均采用辐板式轮子。对自行车选手的头盔,澳大利亚选用一种又轻又结实的合成料,加上它前圆后尖的形状,能减少车手高速行进中的空气阻力。据实验,在100时计时赛中,戴这种头盔的运动员,可提高成绩约15秒。
4.新材料在滑雪板上的应用
1990年,法国所罗门公司首制硬壳滑板,许多公司群起仿制。到了1994年冬天,在欧美市场上,硬壳滑板占了90%的份额。这种帽式结构改变了滑板的三夹板结构,用一整块牢固外壳包裹木料或泡沫填料。日本的雅马哈公司在1994年率先研制出带凹凸面的滑雪板。滑雪板承载人体重量后,原先设计为平滑面的中央部位,会稍稍产生凹面,滑友板增力。增加了凹凸面后,正好弥补了原先的不足。新型滑雪板由于能紧紧抓住冰雪面,增加了高速滑行的稳定性,完成旋转动作时也显得较为轻松自然。由于滑行过程中产生的振动,也会造成很大的时间损耗。为此,雅马哈公司在用于速降、超级大回转等高速项目的滑雪板内,特别加入了两层硬铝合金片。美津浓公司则在用于旋转项目的雪板前端,埋入了钱币大小的钛合金,从而尽量减少滑行过程中的振动。
5.标枪的设计与制造的新材料技术
瑞典的SANDVIK牌标枪,采用很薄的无缝钢管和先进工艺制造出世界上最好的标枪,比其它铝合金标枪在同样的同手速度下要多飞出2米左右,成为奥运会、世界锦标赛上的首选标枪。1984年,东德男子标枪运动员霍思用著名的瑞内SAND-VIK标枪掷出了104.80米的成绩时,田径投掷场地的长度已经不够用了,因为它已威胁到另一端工作人员和运动员的人身安全。国际田联在进行了大量实验后拿出了令人信服的数据不改变标枪的重量,仅仅将标枪的重心前移4厘米,减少标枪前段的直径,加粗标枪后段的直径,便可减少标枪飞行的滑翔性能,使成绩下降10%左右,规定从1986年起开始使用新规格的标枪。
二.体育运动中应用新材料技术的思考
新材料技术的应用是一把双刃剑,它在促进竞技运动成绩提高的同时也带来了许多新问题。例如,增加了比赛的不公平性。竞技体育比赛中,多数项目需要运动员借助一定的器械来完成,新材料技术的应用可以生产出“个性化”的高科技器械,它的应用会大大提高这些运动员的比赛成绩。如果布勃卡使用的是竹杆而不是玻璃纤维杆还能越过6米大关吗?因此,“个性化”高科技器械在竞技体育中的应用面临新的问题,如运动员的主体地位和竞技体育的本质(体能、技能和心理的较量)会不会发生变化;“个性化”高科技器械会不会是“兴奋剂”的物理表现形式等。无疑,竞技体育需要高科技、需要新材料技术、需要“个性化”高科技器械,但同样也需要公平竞赛,如何有利于新材料技术的广泛应用并保证运动员在比赛中的主体地位和竞技体育的本质,需要出台相关规则。