【中国科学报】科技之光闪耀索契冬奥会----中国科学院地球化学研究所

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【中国科学报】科技之光闪耀索契冬奥会

发布时间：2014-02-18

提前一年屯雪堆，天不下雪人工造，像研究飞机一样设计滑冰服，用碳纳米管来装备滑雪板……

■本报记者彭科峰见习记者姜天海倪思洁

眼下，第22届冬季奥林匹克运动会在俄罗斯索契进行得如火如荼，来自世界各国的体育健儿为荣誉和成绩而拼搏。人们在惊叹于运动员个人天赋的同时，也对赛场内外涌现的新科技赞叹不已。近日，多名专家在接受《中国科学报》记者采访时，对赛场内的科技进行了盘点和分析。

人工成就皑皑白雪

索契冬奥会举办开幕式时，当地恰逢“暖冬”。尽管俄罗斯其他地区早已步入寒冬，但索契市区的气温却偏偏居高不下，保持在10摄氏度以上。没有雪，怎么进行雪上比赛？

关键时刻，还得科技来帮忙。冬奥会装备了450台造雪机，作好了“不依赖一厘米自然降雪”的准备。尤其值得一提的是，组委会从芬兰购进的一套高科技人工造雪系统，它可根据实时气温进行调节造雪，甚至可以在20摄氏度的气温下造出雪来。

芬兰的造雪系统为何如此神奇？对此，芬兰驻华大使馆新闻与文化参赞溥明睿向记者介绍，这和芬兰所处的地理位置以及长期积累的雪处理技术有关。

溥明睿还介绍说：“尽管索契没有大雪，但芬兰人米高·马乐迪凯宁却利用隔热技术帮助索契提前收集和储存了80万立方米的雪量。”

早在去年冬天，按照马乐迪凯宁的“供雪保证”计划，14块无比庞大的反光毯，就像是一层大棉被，盖在了当地山脉阴凉处的大雪堆上，挡住了日光的照射。一有需要，这些雪可以马上运送到山下的滑雪项目地。

经历了1年时间之后，虽然部分雪堆融化，但现在仍然有近50万立方米的剩余雪量，相当于450多千米高的一米方柱。据说，仅是目前储存的积雪都足以用至残奥会结束。

比赛服设计的空气动力学

这次冬奥会，来自美国的安德玛公司与航天巨头洛克希德—马丁公司合作，利用动作捕捉和航空航天工程学技术，为美国的滑冰运动员打造了更好的滑冰服。

研发团队利用高速摄像机，捕捉到速滑选手的冰面动作，根据收集的数据，制造了玻璃纤维人体模型；然后团队给人体模型穿上数百种不同的服装，经过成百上千小时的风洞测试来寻找制作服装的最佳材料。此后，他们又创造了计算流体动态模型，来分析围绕着滑冰选手某些身体部位的气流，在大腿部位使用不同的材料减小阻力，还改变拉链位置，增加细小的凸起。最终，一套高科技比赛服完成了。

中国科学院院士、航空材料专家曹春晓告诉记者，就像设计飞机要考虑减少阻力、减少油耗、增加速度一样，比赛服增加凸起，是让其随流线而改变，使之更符合空气动力学。

安徽师范大学体育学院副院长席玉宝也指出，运动鞋服的科技含量对于竞技类比赛的成绩影响很大。不过，“在滑冰服等科技含量很高的竞技类运动服研制方面，国内的能力还比较弱，跟国外有一定差距”。

纳米科技助力高山滑雪

在冬奥会上，纳米科技也发挥了重要作用。在这次冬奥会上，碳纳米管被用在美国高山滑雪选手的滑雪板上。滑雪板各层由碳纳米管固定在一起，以便在不平整的路面保持稳定，防止摔倒。同时，专家还表示，用这种材料制成的滑雪板，“你怎么使用都不会轻易损坏”。

国家纳米科学中心科技管理部副主任任红轩向记者介绍，纳米科技能在奥运会上发挥作用，这得益于纳米管材料重量轻、坚固耐磨、减少滑行阻力的特性。滑雪运动员在比赛中，会遭遇意想不到的路面颠簸，而纳米管能分散和减缓震动。

“纳米科技用在滑雪板上，其实并不新鲜，很多年前国外就已经开发出这样的技术。”任红轩表示，科研人员此前曾经在滑雪板底部涂上纳米涂层，保持其坚固性和稳定性。

其实，除了这些，闪耀在冬奥会赛场的科技元素还有很多：强大的无线网络保证比赛结果快速自动传输上网，你还没听见现场观众的欢呼声，就已经知道谁是冠军了。先进的计时器不但可记录下选手们的行进速度，还能提供加速度、重力分析，甚至定位选手在赛场的位置。此外，LED显示屏为比赛转播增添亮点，乙烯基腈材料被用于制作新型头盔，闭合性更好的新型拉链让运动服的防水性能大大提升，暗藏玄机的无舵雪橇背后是法拉利、奥迪、迈凯轮、宝马的研发团队……索契冬奥会的科技之光，处处闪烁。

本篇文章原载于《中国科学报》 (2014-02-18 第1版要闻)|（本报记者彭科峰见习记者姜天海倪思洁）　

原文链接： http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2014/2/283546.shtm　

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