残奥会上演科技“大爆炸”

2016-09-10 07:22
发明与创新·中学生 2016年12期
关键词:刀锋竞速假肢

相比奥运会,残奥会的受关注度往往会下降许多。然而,2016年里约残奥会以其随处可见的科技应用吸引了众人的目光。

刀锋式碳纤维假肢

在里约残奥会开幕式上,美国滑雪明星艾米·普尔迪穿着3D打印的裸色镂空连衣裙,轻盈地踮起脚尖旋转,与橙色的机械手臂“库卡”展开了一段精彩的“斗舞”。远远望去,人们几乎要忘记在她华丽的连衣裙下掩藏着一双像铁片一样的下肢。

在此之前,这位19岁就接受截肢手术的女孩曾做过模特,也走上过真人秀《与星共舞》的舞台。但与她那时穿的装有缓冲装置和弹簧的运动员假肢不同,这次表演所配备的刀锋式碳纤维假肢是由30层至90层比人类头发更细的碳纤维叶片压制而成,不仅轻巧、坚韧、灵活,而且能与运动员的断肢完美结合。

依靠它,被称为“刀锋战士”的奥斯卡·皮斯托瑞斯在2004年雅典残奥会上脱颖而出,成为残疾人100米、200米和400米短跑的世界纪录保持者。在今年的里约残奥会上,英国铁人三项选手安迪·刘易斯和短跑运动员朱莉·罗格斯再次穿上了刀锋式助跑假肢。研究发现,这种假肢的弹力极其接近人类肌腱,跑起来比肢体健全的运动员少25%的能量消耗,最高速度快11%,动用的肌肉也少很多。

盲人智能泳帽

为支持残奥会,韩国某电子公司公布了一款盲人运动员专用的智能泳帽。这款智能泳帽名叫 Blind Cap,内置振动传感器。教练可通过 App控制泳帽,当运动员快要游到岸时,泳帽会发出振动,提醒运动员作准备。

研发智能泳帽的过程中,最大的技术难点便是蓝牙信号传输,工程师们要保证蓝牙信号稳定、快速——一旦信号传输出错,就会影响运动员的判断,甚至会造成生命危险。

早在 1960 年罗马举行的第一届残奥会上,游泳就被列为正式的比赛项目,它也是唯一的患有各种残疾的运动员都可以参加比赛的项目。对于有视力障碍的运动员来说,为防止他们触壁,教练会手拿提示棒,敲击一下运动员的头部提醒他转身。有了智能泳帽,这种传统“呆萌”的做法便可被改变。

竞速轮椅

在残奥会上出现的竞速轮椅有何特别之处?

“首先,它的速度很快。我们想让这款轮椅转化为运动员的力量,让他们能发挥出最佳水平。”设计该轮椅的DesignWorks公司表示,除了“快”之外,这款轮椅还采用了非常牢固的地盘及别具一格的外形设计。

竞速轮椅的设计过程非常复杂,首先需要让运动员坐在他们之前的铝材质轮椅上,然后对其进行数字扫描,并设计出新轮椅的轮廓。设计团队表示,有大约15个设计师和工程师参与了这款轮椅的设计,他们需要打造出一款既轻盈又坚固,且符合空气动力学设计的产品。

事实上,这并非DesignWorks公司首次进入奥运会领域。在上届冬奥会上,该团队设计了一种雪橇,帮助美国队获得了近60年来首个男子双人雪橇比赛的金牌。这也足以见得,现在的奥运会拼的不光是运动员个人的技术、意志力,越来越多的科技元素也正影响着运动员的竞争力。

反重力跑步机

反重力跑步机利用气压从步行者或跑步者身上“取出”重量,给人一种“轻”的感觉,一旦有人在机器上运动,它能及时校准。步行者可以通过调节机降低自身体重,减少关节所受的压力。

和其他跑步机一样,反重力跑步机的速度和坡度也可被改变。控制重力或减少体重再行走或跑步的好处是,可减少它们对身体的伤害。它还能间接治疗患者因使用跑步机而产生的脚踝、膝盖和臀部受伤的问题,帮助他们早日康复。

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