科技|科技冬奥：“全项目参赛”背后的中国创新与上海智慧( 三 )

有科学家认为，“大脑训练”是竞技运动训练的未来。目前，该技术已被证明可安全用于竞技训练中的短期刺激，至于固定周期性刺激的长期影响，还有待继续研究。
装备与运动员“一体”
减阻、助力、安全、保暖
竞速类比赛中，0.01秒就可决定金牌归属，而这0.01秒的差距也许就来自服装和装备。
参考中国运动员体型特征、训练及比赛环境等，“科技冬奥”重点专项“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”项目通过流体动力学仿真技术构建三维空气动力模型，在全球范围内筛选并自主研发减阻面料，设计减阻结构，进行风洞综合验证，为运动员进行定制研发。科研人员根据不同项目的运动姿态、速度特点，制备高性能减阻面料，并在全球范围内搜集和测试150多种面料的基础性能，应用于服装减阻设计中。
通过实验，项目团队发现：并不是越光滑的表面风阻越小，恰恰是一种有肌理的凹坑结构面料，产生的阻力更小。同时，根据运动员滑行姿态设计的板型，不仅帮助运动员保持姿势，也有效降低了阻力系数。
经风洞测试验证，与现役冬季项目比赛服相比，该项目自主研发的多款比赛服，如最佳姿态速滑服比海外采购的产品减阻超11%；新款短道速滑服最大减阻率超过10%；根据高山滑雪项目各小项速度差异较大的特点，细化有关比赛服设计，其最大减阻率超过9%。
“护”与“暖”也是装备攻关的核心技术问题。在雪上项目中，国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项课题负责人、上海体育学院教授傅维杰与北京服装学院张鸣雯博士，联合探路者户外装备公司等，采用损伤、创伤场景视频图像重建技术和三维构型理论设计与应力计算分析，结合防护类材料低温表现，根据雪上项目中国运动员的体型特征、动作姿态，以柱状阵列形式的护具形制设计思路为主，配合应用双层复合材料组合，定制出灵活度高、身体贴合度好、低温下保持柔软状态的防护护具。
在高山滑雪国家队和自由式滑雪大跳台国家队的日常训练中，这些护具有效帮助运动员减少非战斗减员，提高训练安全性。其中，高山滑雪护背为马甲式，被称为“麒麟甲”。在考虑护具轻量化、佩戴舒适化的前提下，“麒麟甲”内部防护层能有效缓冲低温（-20℃）撞击时的冲击，并应用于运动员日常雪上训练，以降低运动时发生严重冲击创伤的风险。
在保暖方面，国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项课题负责人、东华大学教授刘一涛联合吉祥三宝高科纺织有限公司等，采用三维胞腔体型重构技术，以中空微米纤维作为“羽杆”、超细纤维作为“绒毛”，设计、制造出具有类似天然鹅绒结构的人造保暖材料。该材料具有丰富的微纳米孔道，可锁住大量静止空气，防止人体热量以传导及对流形式散失，具有优异的保暖性能。
与天然鹅绒不同，这种人造保暖材料还具有优异的疏水性能，可有效抵御雨雪侵蚀而不会出现受潮板结、保暖性能下降的问题。使用该人造保暖材料制作的“堡垒”综合保暖服装，可保障穿着人员在-30℃的极低温环境下持续作业180分钟以上，并兼具防风、防水、透气和多功能高效防护的特点，已全面服务于冬奥会中国运动员的日常耐低温保障。（杨馥溪协助整理）

作者：刘宇
编辑：王布米

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