细数冬奥会上的高科技

姚丁杨

2018年平昌冬奥会马上就要开幕了，它是全世界冰雪运动爱好者期待已久的顶级盛会。历届承办冬奥会的国家都会倾尽全力，力争为世界人民奉献上最精彩的赛事，这就少不了一批批高科技产品的投放应用。当我们细数和冬奥会相关的高科技产品时，还真是有不少惊喜！

气势磅礴的“造雪设备”

奥组委对冬奥会举办地有一个重要的要求——举办地需要有足够的粉状积雪支撑雪上项目的比赛。2014年冬奥会的举办地索契，是俄罗斯国内最为温暖的地区之一，为了保证冬奥会的顺利进行，俄罗斯的组织者们便动用了一款高大上的设备——雪炮。

雪炮是一种可以迅速把大量液态水转化成为高压雾化冰晶的电气装置，主要用于人工造雪、布置人工滑雪场地和消防等领域。雪炮的工作原理还是比较简单的，就是通过消耗能量和水，生成一种“人造雪”。雪炮的核心构造有两个：其一是配有越野式车轮的机车车身，可以保证雪炮轻松穿越阶梯和沟坎，从而行进到一些地形复杂的区域进行工作；其二就是喷雪炮筒，它连接着将液态水雾化的电气装置，喷出高压冰晶流，从而实现造雪。可以说，雪炮是目前冬奥会最重要的造雪设备之一，在索契冬奥会上，俄罗斯方面动用了数百台雪炮，耗费了超过7.6亿升水，对1000个足球场大小的区域进行“冰雪覆盖”。可以想象，百炮齐发，飞雪飘零，是多么气势磅礴的景象！

高端智能的“运动服”

无论何种运动项目，拥有一件合身的运动服往往有助于提高运动员的比赛成绩。冬奥会上的速滑项目的竞赛服就处处体现着“科技含量”。速滑竞赛服在大腿处使用了比普通纤维弹性强数十倍的橡胶材料，这种材料可最大程度地减少体力消耗；而在右胯部以内附着一种合成纤维，可有效减小摩擦力。为了减少空气阻力，速滑竞赛服的双手及双腿处还使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，以求最大限度提高运动员成绩。

除了在比赛场上大放异彩的竞赛服，还有提升运动水平的训练服。加拿大滑铁卢大学的两名学生开发了一款名为“Athos”的高科技速滑训练服。这款训练服安有内置传感器，它能夠感应和追踪到肌肉纤维内部的活动，并通过应用程序告诉用户各部分肌肉的运动状态。训练服使用的是在医疗领域已经应用了数十年的肌电图技术（EMG），当运动员移动时，收缩的肌肉纤维会发出导电信号，从而被记录下来，令训练更具有针对性。

自带记忆的“壶刷子”

冰壶运动可以算是冬奥会赛场上最神秘、优雅的项目，它被喻为“冰上的国际象棋”。在欣赏冰壶比赛的时候，我们会看到选手们不断地用一把刷子在冰上扫刷，这个刷子就是冰壶刷。利用冰壶刷适当地扫刷能够融化冰表面，从而在冰上形成薄薄的一层水，这样就能够减少冰壶与冰面之间的摩擦，令冰壶走得更远。同时，运动员还可以利用扫刷使冰壶改变前进的方向，达到弧线滑行的效果。

随着技术的发展，冰壶刷不断升级，有些先进的冰壶刷已经自带“记忆功能”。刷子上装有传感器和记忆卡，这些装置可以记录下扫传手施加的向下力、刷子沿冰壶路线行进的距离以及选手们的身体状况等详细数据。这些数据通过电脑分析后，不但可以作为教练选拔队员的参考，更为重要的是，可以帮助运动员改善感觉和技术，以达到增强实力的目的。一把小小的刷子在冰壶运动中扮演着越来越重要的角色。

火眼金睛的“雷达收发机”

高科技不仅能帮助运动员提高成绩，也极大地方便了裁判，使他们可以进一步确保比赛结果的准确和公平。比如，短道速滑这种竞速项目往往会出现选手间极其微小的成绩差距，用肉眼或一般摄像机都很难判定选手之间的名次，而诞生于索契冬奥会上的一项高科技产品很好地解决了这一问题。在越野滑雪、速度滑冰的赛场上，每一位参赛者的双腿上都会绑定一对重量极轻且性能可靠的异频雷达收发机，以便欧米茄计时器在比赛过程中能精准测定、记录并公布参赛选手和团队的成绩与最终排名，准确性可达千分之一秒。一旦出现速滑选手跨越终点线时冰鞋高于光电子眼的红外线光束的情况，裁判将依据异频雷达收发机的记录，确定完赛时间与最终排名。与此同时，这一产品还能提供加速度与重力分析数据。在它的帮助下，主办方还能追踪到选手们在赛道上的具体位置。

目前，这项技术已经应用在了F1赛车领域。有了如此高科技，无论多么微小的差距，都能被计时设备准确地判定，这就意味着并列奖牌得主的情况会近乎绝迹。

更强更轻的“雪橇”

雪上项目的重要装备——雪橇，自然也是高科技的宠儿。制造出质量更轻、强度更强的雪橇一直是一个重要的研究方向。如今，频频出现在航空航天领域的碳纤维材料已经正式应用于雪橇器材。碳纤维优点很多，包括重量轻、强度大、耐腐蚀、耐高温、耐低温、刚性大，等等。这种雪橇在任何环境下都能使用，使用寿命也很长。Fanatic滑雪板公司便利用一种优质的碳纤维发明了一款新型的雪橇。他们采用特殊的工艺，将纤维丝束展开，使之能够在预期方向上达到更大的强度和刚度。这种用碳纤维材料制备的雪橇，重量更轻、强度更大。当然，人体工程学设计同样非常重要，例如，通过精简内部结构使其更便于运动员在比赛初期的助跑阶段能顺利“跃”入雪橇当中。总之，碳纤维材料的引入，让雪橇的各项性能显著升级，也让参赛选手在比赛中的成绩更加出色。

抗寒耐冻的“减震器”

对于雪上运动来讲，除了材料会影响成绩，另一大困扰就是震动。震动使雪橇底面弹离雪面，由此降低了运动员的控制性和反应性，降低了滑速。所以要通过减震技术使雪橇紧贴雪面，从而增加运动员的反应性、控制性和速度。减震技术的核心就是通过减震器的耗能特性，来减少震动能量的传递。制作减震器的传统材料为橡胶，因此减震效果极易受外界温度的影响。温度越低，橡胶越冷、越硬，减震效果也就越差。

帝斯曼集团发明了一种新型的减震器，这款减震器并不是用橡胶制作，而是采用了一款特殊的热塑性弹性体。所谓热塑性弹性体，就是结合了塑料的可塑性和橡胶的高弹性的高分子材料，并且能在更大的温度范围内保持稳定的物理性能。帝斯曼的这款新型减震器可以将雪橇的震动系数降低40%，并且能在-30℃～-10℃的温度变化范围内保持恒定，这就极大地提高了雪橇的稳定性，减少了方向上的操纵失误，从而帮助雪橇选手取得更好的成绩。

闪亮登场的“翻译员”

前面提到的都是已经在冬奥会上有所应用的高科技，在即将来临的平昌冬奥会上又有什么新技术亮相呢？据报道，平昌冬奥会将推出一款结合人工智能技术的“机器人翻译员”。这款机器人结合了自动应用程序Genie Talk和Futurerobot机器人技术。其中，Genie Talk是平昌冬奥会的官方应用程序之一，它可以自动对语音和图像进行识别和翻译，翻译准确率已经超过谷歌翻译，可以说，Genie Talk对韩语的识别率和翻译准确率已经处于世界最高水平。Futurerobot则可制作出带表情的“感性化”机器人。可以想象，这位即将闪亮登场的“翻译员”必将成为平昌冬奥会的一大亮点。

如今，越来越多的高科技开始渗透到冬奥会的方方面面。科技，令选手更舒心；科技，令比赛更精彩；科技，引领我们走进更加美好的未来……

[责任编辑]张小萌