細(xì)數(shù)冬奧會(huì)上的高科技

姚丁楊

2018年平昌冬奧會(huì)馬上就要開幕了，它是全世界冰雪運(yùn)動(dòng)愛好者期待已久的頂級(jí)盛會(huì)。歷屆承辦冬奧會(huì)的國(guó)家都會(huì)傾盡全力，力爭(zhēng)為世界人民奉獻(xiàn)上最精彩的賽事，這就少不了一批批高科技產(chǎn)品的投放應(yīng)用。當(dāng)我們細(xì)數(shù)和冬奧會(huì)相關(guān)的高科技產(chǎn)品時(shí)，還真是有不少驚喜！

氣勢(shì)磅礴的“造雪設(shè)備”

奧組委對(duì)冬奧會(huì)舉辦地有一個(gè)重要的要求——舉辦地需要有足夠的粉狀積雪支撐雪上項(xiàng)目的比賽。2014年冬奧會(huì)的舉辦地索契，是俄羅斯國(guó)內(nèi)最為溫暖的地區(qū)之一，為了保證冬奧會(huì)的順利進(jìn)行，俄羅斯的組織者們便動(dòng)用了一款高大上的設(shè)備——雪炮。

雪炮是一種可以迅速把大量液態(tài)水轉(zhuǎn)化成為高壓霧化冰晶的電氣裝置，主要用于人工造雪、布置人工滑雪場(chǎng)地和消防等領(lǐng)域。雪炮的工作原理還是比較簡(jiǎn)單的，就是通過消耗能量和水，生成一種“人造雪”。雪炮的核心構(gòu)造有兩個(gè)：其一是配有越野式車輪的機(jī)車車身，可以保證雪炮輕松穿越階梯和溝坎，從而行進(jìn)到一些地形復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行工作；其二就是噴雪炮筒，它連接著將液態(tài)水霧化的電氣裝置，噴出高壓冰晶流，從而實(shí)現(xiàn)造雪。可以說(shuō)，雪炮是目前冬奧會(huì)最重要的造雪設(shè)備之一，在索契冬奧會(huì)上，俄羅斯方面動(dòng)用了數(shù)百臺(tái)雪炮，耗費(fèi)了超過7.6億升水，對(duì)1000個(gè)足球場(chǎng)大小的區(qū)域進(jìn)行“冰雪覆蓋”?？梢韵胂?，百炮齊發(fā)，飛雪飄零，是多么氣勢(shì)磅礴的景象！

高端智能的“運(yùn)動(dòng)服”

無(wú)論何種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，擁有一件合身的運(yùn)動(dòng)服往往有助于提高運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)。冬奧會(huì)上的速滑項(xiàng)目的競(jìng)賽服就處處體現(xiàn)著“科技含量”。速滑競(jìng)賽服在大腿處使用了比普通纖維彈性強(qiáng)數(shù)十倍的橡膠材料，這種材料可最大程度地減少體力消耗；而在右胯部以內(nèi)附著一種合成纖維，可有效減小摩擦力。為了減少空氣阻力，速滑競(jìng)賽服的雙手及雙腿處還使用了蜂窩樣式的聚氨酯材料，以求最大限度提高運(yùn)動(dòng)員成績(jī)。

除了在比賽場(chǎng)上大放異彩的競(jìng)賽服，還有提升運(yùn)動(dòng)水平的訓(xùn)練服。加拿大滑鐵盧大學(xué)的兩名學(xué)生開發(fā)了一款名為“Athos”的高科技速滑訓(xùn)練服。這款訓(xùn)練服安有內(nèi)置傳感器，它能夠感應(yīng)和追蹤到肌肉纖維內(nèi)部的活動(dòng)，并通過應(yīng)用程序告訴用戶各部分肌肉的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。訓(xùn)練服使用的是在醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)十年的肌電圖技術(shù)（EMG），當(dāng)運(yùn)動(dòng)員移動(dòng)時(shí)，收縮的肌肉纖維會(huì)發(fā)出導(dǎo)電信號(hào)，從而被記錄下來(lái)，令訓(xùn)練更具有針對(duì)性。

自帶記憶的“壺刷子”

冰壺運(yùn)動(dòng)可以算是冬奧會(huì)賽場(chǎng)上最神秘、優(yōu)雅的項(xiàng)目，它被喻為“冰上的國(guó)際象棋”。在欣賞冰壺比賽的時(shí)候，我們會(huì)看到選手們不斷地用一把刷子在冰上掃刷，這個(gè)刷子就是冰壺刷。利用冰壺刷適當(dāng)?shù)貟咚⒛軌蛉诨砻妫瑥亩诒闲纬杀”〉囊粚铀?，這樣就能夠減少冰壺與冰面之間的摩擦，令冰壺走得更遠(yuǎn)。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員還可以利用掃刷使冰壺改變前進(jìn)的方向，達(dá)到弧線滑行的效果。

隨著技術(shù)的發(fā)展，冰壺刷不斷升級(jí)，有些先進(jìn)的冰壺刷已經(jīng)自帶“記憶功能”。刷子上裝有傳感器和記憶卡，這些裝置可以記錄下掃傳手施加的向下力、刷子沿冰壺路線行進(jìn)的距離以及選手們的身體狀況等詳細(xì)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過電腦分析后，不但可以作為教練選拔隊(duì)員的參考，更為重要的是，可以幫助運(yùn)動(dòng)員改善感覺和技術(shù)，以達(dá)到增強(qiáng)實(shí)力的目的。一把小小的刷子在冰壺運(yùn)動(dòng)中扮演著越來(lái)越重要的角色。

火眼金睛的“雷達(dá)收發(fā)機(jī)”

高科技不僅能幫助運(yùn)動(dòng)員提高成績(jī)，也極大地方便了裁判，使他們可以進(jìn)一步確保比賽結(jié)果的準(zhǔn)確和公平。比如，短道速滑這種競(jìng)速項(xiàng)目往往會(huì)出現(xiàn)選手間極其微小的成績(jī)差距，用肉眼或一般攝像機(jī)都很難判定選手之間的名次，而誕生于索契冬奧會(huì)上的一項(xiàng)高科技產(chǎn)品很好地解決了這一問題。在越野滑雪、速度滑冰的賽場(chǎng)上，每一位參賽者的雙腿上都會(huì)綁定一對(duì)重量極輕且性能可靠的異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)，以便歐米茄計(jì)時(shí)器在比賽過程中能精準(zhǔn)測(cè)定、記錄并公布參賽選手和團(tuán)隊(duì)的成績(jī)與最終排名，準(zhǔn)確性可達(dá)千分之一秒。一旦出現(xiàn)速滑選手跨越終點(diǎn)線時(shí)冰鞋高于光電子眼的紅外線光束的情況，裁判將依據(jù)異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)的記錄，確定完賽時(shí)間與最終排名。與此同時(shí)，這一產(chǎn)品還能提供加速度與重力分析數(shù)據(jù)。在它的幫助下，主辦方還能追蹤到選手們?cè)谫惖郎系木唧w位置。

目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了F1賽車領(lǐng)域。有了如此高科技，無(wú)論多么微小的差距，都能被計(jì)時(shí)設(shè)備準(zhǔn)確地判定，這就意味著并列獎(jiǎng)牌得主的情況會(huì)近乎絕跡。

更強(qiáng)更輕的“雪橇”

雪上項(xiàng)目的重要裝備——雪橇，自然也是高科技的寵兒。制造出質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更強(qiáng)的雪橇一直是一個(gè)重要的研究方向。如今，頻頻出現(xiàn)在航空航天領(lǐng)域的碳纖維材料已經(jīng)正式應(yīng)用于雪橇器材。碳纖維優(yōu)點(diǎn)很多，包括重量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐高溫、耐低溫、剛性大，等等。這種雪橇在任何環(huán)境下都能使用，使用壽命也很長(zhǎng)。Fanatic滑雪板公司便利用一種優(yōu)質(zhì)的碳纖維發(fā)明了一款新型的雪橇。他們采用特殊的工藝，將纖維絲束展開，使之能夠在預(yù)期方向上達(dá)到更大的強(qiáng)度和剛度。這種用碳纖維材料制備的雪橇，重量更輕、強(qiáng)度更大。當(dāng)然，人體工程學(xué)設(shè)計(jì)同樣非常重要，例如，通過精簡(jiǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)使其更便于運(yùn)動(dòng)員在比賽初期的助跑階段能順利“躍”入雪橇當(dāng)中?？傊祭w維材料的引入，讓雪橇的各項(xiàng)性能顯著升級(jí)，也讓參賽選手在比賽中的成績(jī)更加出色。

抗寒耐凍的“減震器”

對(duì)于雪上運(yùn)動(dòng)來(lái)講，除了材料會(huì)影響成績(jī)，另一大困擾就是震動(dòng)。震動(dòng)使雪橇底面彈離雪面，由此降低了運(yùn)動(dòng)員的控制性和反應(yīng)性，降低了滑速。所以要通過減震技術(shù)使雪橇緊貼雪面，從而增加運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)性、控制性和速度。減震技術(shù)的核心就是通過減震器的耗能特性，來(lái)減少震動(dòng)能量的傳遞。制作減震器的傳統(tǒng)材料為橡膠，因此減震效果極易受外界溫度的影響。溫度越低，橡膠越冷、越硬，減震效果也就越差。

帝斯曼集團(tuán)發(fā)明了一種新型的減震器，這款減震器并不是用橡膠制作，而是采用了一款特殊的熱塑性彈性體。所謂熱塑性彈性體，就是結(jié)合了塑料的可塑性和橡膠的高彈性的高分子材料，并且能在更大的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的物理性能。帝斯曼的這款新型減震器可以將雪橇的震動(dòng)系數(shù)降低40%，并且能在-30℃～-10℃的溫度變化范圍內(nèi)保持恒定，這就極大地提高了雪橇的穩(wěn)定性，減少了方向上的操縱失誤，從而幫助雪橇選手取得更好的成績(jī)。

閃亮登場(chǎng)的“翻譯員”

前面提到的都是已經(jīng)在冬奧會(huì)上有所應(yīng)用的高科技，在即將來(lái)臨的平昌冬奧會(huì)上又有什么新技術(shù)亮相呢？據(jù)報(bào)道，平昌冬奧會(huì)將推出一款結(jié)合人工智能技術(shù)的“機(jī)器人翻譯員”。這款機(jī)器人結(jié)合了自動(dòng)應(yīng)用程序Genie Talk和Futurerobot機(jī)器人技術(shù)。其中，Genie Talk是平昌冬奧會(huì)的官方應(yīng)用程序之一，它可以自動(dòng)對(duì)語(yǔ)音和圖像進(jìn)行識(shí)別和翻譯，翻譯準(zhǔn)確率已經(jīng)超過谷歌翻譯，可以說(shuō)，Genie Talk對(duì)韓語(yǔ)的識(shí)別率和翻譯準(zhǔn)確率已經(jīng)處于世界最高水平。Futurerobot則可制作出帶表情的“感性化”機(jī)器人。可以想象，這位即將閃亮登場(chǎng)的“翻譯員”必將成為平昌冬奧會(huì)的一大亮點(diǎn)。

如今，越來(lái)越多的高科技開始滲透到冬奧會(huì)的方方面面?？萍?，令選手更舒心；科技，令比賽更精彩；科技，引領(lǐng)我們走進(jìn)更加美好的未來(lái)……

[責(zé)任編輯]張小萌