“赤腳大仙”不見了
1960年羅馬奧運會上,埃塞俄比亞運動員阿貝貝·貝基拉光腳奪得馬拉松比賽冠軍,成為奧運會歷史上最著名的“赤腳大仙”。但在今天的奧運會賽場上,再難見到“赤腳大仙”的蹤影了——那些充分考慮到人體生理結構與運動力學原理、利用高科技研制出的新式跑鞋,成為運動員的秘密武器。
據計算,我們每跑出一步,著地腳所承受的重量是體重的3倍。這就是說,如果體重是45千克,每跑一步,著地的那只腳便要承受135千克的重量。所以,跑鞋的選擇不足件簡單的事,而是一門高深的學問。
根據生物力學專家測定出的數據,跑鞋的重量每增加100克,體能消耗將增加1%。因此在保證質量的前提下,跑鞋越輕越好。為此日本水野公司用陶瓷鞋釘替代了傳統的鐵釘。為短跑巨星劉易斯制造了一雙價值十幾萬美元的輕盈堅固、便于加速的跑鞋。由于陶瓷耐磨且釘子周圍無任何黏附物,因而使鞋的重量減輕了20克(僅重115克)。
同時水野公司還針對劉易斯跑步的特點,調整了鞋釘的方向和位置。劉易斯在1988年第24屆漢城奧運會100米跑、200米跑、跳遠和400米接力賽上所穿的跑鞋,都是根據不同項目和場地特點分別設計制造的。水野公司共為劉易斯制作了250雙比賽用鞋,先進的設計、高科技的運用,無疑是劉易斯獲得驕人成績的重要因素。
像鯊魚那樣游
日本選手木原美知子曾提出裸泳能取得最好成績,但荷蘭人很快指出這種說法是錯誤的,實驗汪明:不穿泳衣時的阻力要比穿泳衣時大9%,因為好的泳衣能使身體變成流線型,因此阻力更小。之后日本人又嘗試用絲綢做泳裝材料,但運動效果不佳。
而“鯊魚皮泳衣”的出現,使人們看到,泳衣的科技含量已達到令人不敢想像的地步。
2000年,悉尼奧運會游泳比賽中,澳大利亞選手索普穿黑色連體緊身泳裝,宛如碧波中前進的鯊魚,劈波斬浪,一舉奪得3枚金牌,他身穿的“鯊魚皮泳衣”也從此名震泳界。
“鯊魚皮泳衣”是人們根據其外形特征起的綽號,其實它有著更加響亮的名字:快皮生物學家發現。鯊魚皮膚表面粗糙的v形褶皺可以大大減少水流的摩擦力,使身體周圍的水流更高效地流過,鯊魚得以快速游動。快皮的超伸展纖維表面便是完全仿造鯊魚皮膚表面制成的。
此外,這款泳衣還充分融合了仿生學原理:在接縫處模仿人類的肌腱,為運動員向后劃水時提供動力;在布料上模仿人類的皮膚,富有彈性。實驗表明,快皮的纖維可以減少3%水的阻力,這在1%秒就能決定勝負的游泳比賽中有著非凡意義。
給一個支點,我將撬動世界紀錄
撐桿跳高自產生以來,撐桿的制造材料先后經歷了木、竹、金屬和玻璃纖維四個階段。最早的木桿硬而脆,沒有彈性,不能很好地將運動員的水平速度轉換成垂直勢能,那時候的世界最好成績只有兩米多。而撐桿跳項目上的“沙皇”布勃卡至今保持的世界紀錄是:室外6米14,室內6米15。
真正使撐桿跳高紀錄騰飛的是玻璃纖維桿。借助它,撐桿跳高的成績突飛猛進。僅1962年至1963年,世界紀錄就被刷新4次,共提高了26厘米。
近年來,美國的體育器材制造商三成功地研制了,一種更為先進的石墨一玻璃纖維合成桿。這種撐桿質地輕,堅韌可靠、彈性好,而最大的優點是,它不像玻璃纖維桿從一端到另一端只能均勻地彎曲。這種特殊結構的撐桿可使運動員撐得更高,更容易把力量用在桿尖,以增加彈力。
從一定意義上說,今后人類要想突破自身極限,實現更高、更快、更強的目標,只有靠科技的發展了。
(何軍林、薛鋼薦自《科技消息報》)