現代新材料技術與體育運動水平的提高

董雪嬌

(華北科技學院體育部 河北三河 065201)

隨著社會的發展和人民生活水平的提高,體育已經成為一種可以表現我國綜合國力和振奮民族精神的運動。人們加大對現代科技的研究,使得現代科技得到了快速發展,并且對體育也產生了一種無可厚非的影響,現代科技可以決定一個國家的體育發展水平。現代體育運動要想得到發展,除了需要提高和創新教練的訓練理論和訓練手段,而在一些體育項目上,在體育運動器材上加大對新技術、新工藝和新材料的應用,往往這些器材對運動成績都會起到決定性的作用。

1 新材料技術在競技體育中的應用

現代新材料技術發展,使材料逐漸變得科學化和生產現代化,體育運動也隨之變得更加科學化和正規化。出現了一些新型的體育器材設備、運動服裝和運動場地,這在一定程度上對運動員運動的成績有所提高,并且增加了他們獲得金牌的機會。以下就是一些新材料在運動設備和器材中的應用。

(1)新材料在運動鞋上的應用。根據科學研究表明,每個運動員邁出一步,那么他們的腳承受的重量將是體重的3倍,所以,對于徑賽運動員來說,跑靴對他們是非常重要的,在田徑中我們也可以知道,對跑鞋上鞋釘的數量、長度和直徑都有著非常明確的規定,但是卻沒有制約著他們的位置和鞋的重量。通過實踐所得可知,每當跑鞋的重量增加100g,那么運動員消耗的體能就會增加1%。如果是在100m的短跑比賽中,那么前幾名運動員的成績就只會相差那么一點點。這時,能夠減輕釘鞋的重量是非常重要的,那就要對鞋釘的位置和形狀進行合理選擇,現在這個也已經成為了各國廣泛研究的課題。

(2)新材料在泳裝上的應用。在早些年,荷蘭專家就研究了穿游泳衣和不穿游泳衣時的阻力,他們發現不穿游泳衣比穿游泳衣的阻力反而會增加。這個研究結果的出現,就具有了很大的說服力,世界泳壇也知道了這么一個道理,那就是裸體游泳并不是很好的策略。在1972年,有種毛線游泳衣在慕尼黑奧運會上引起了大家的關注。1974年,美國的杜邦公司發明了一種具有雙向伸縮功能的材料,這在一定程度上提高了泳衣的性能。

在漢城奧運會上,美國的一家公司研究出了一種名叫大力士的泳衣,而美國隊也正是因為使用了這種新研究出來的大力士泳衣,而取得了前所未有的佳績。從此之后,這種具有高科技含量的泳衣就被稱為零阻力泳衣,并且在體育界和輿論界上引起了人們的廣泛關注。新型材料的不斷涌現,讓游泳衣有了新的發展方向,那就是增強身體的凹凸性,讓運動員的身體表現出流線型;制作出來的泳衣能讓水流沿著身體的表面流動;防止水進入游泳衣內,一旦水進入,能讓其有效排出。

(3)新材料在體育器材方面的應用。以前田徑場使用的撐竿是由木材制成的。但是因為木桿比較硬而且較容易折斷,這就讓運動員無法取得理想的效果。后來,人們就開始用竹子制作撐竿。在第二次世界大戰期間,很多歐美國家就開始研究輕質合金的撐竿,后來也是因為這種撐桿的出現,就逐漸取代了竹竿在世界上的地位,后來用玻璃纖維制成的撐竿才是打破世界紀錄的關鍵。玻璃纖維竿是由玻璃纖維和有機樹脂做成的,再通過多種工藝對其進行處理。它不僅具有很好的強度和彈性,而且它的重量野比較輕,比較耐用。

(4)標槍的設計和制造的新材料技術。在20世紀50年代,運動員使用的標槍是由木制成的。在20世紀60年代,有些國家就開始研究用金屬做成的標槍,他們的制作材料是鋁合金。現在較為著名的是瑞典的SANDVIK牌標槍,這種標槍使用的是很薄的無縫鋼管,通過先進的工藝制造出來的,在世界上野排在首位,和其它的鋁合金標槍相比,這種標槍在速度上有明顯優勢。所以它就成為奧運會世界錦標賽上最受歡迎的標槍。國際田聯通過進行各種實驗,在不斷改變標槍的重量情況下,只是把標槍的重心向前移動了4cm,就有效的讓標槍前段的直徑減少了,而且還對標槍后段的直徑加粗了,這就可以對標槍飛行的滑翔性能進行減少,導致成績下降了很多,所以在1986年,就開始規定使用新型標槍,這個決定也得到了運動員和教練員的廣泛支持。

2 現代新材料對體育運動的影響和作用

眾所周知,體育場地設施表面的輔設材料對運動員的比賽結果是非常重要的,這些材料不僅會給運動員帶來舒適感,而且還會影響他們的生物力學特征,從而在一定程度上影響了他們的競賽成績。

(1)當人體在運動時,身體的肌肉就會處在不斷收縮和發力的狀態下,這時,也會被施加各種反作用力,這就是所謂的沖擊力。如果沖擊力太多,那運動員就會很容易受到傷害,所以,體育運動在地板和地面的性能這方面的要求都很高。隨著專家對于他們進行多年的研究,就研究出一種新型的涂料地板,這種涂料的綜合體就相當于大米粒,是一種橡膠碎片,這種橡膠碎片就當空隙變得硬化后,有他們表面的基礎層和聚氨酯樹脂構成的,這種是一種人工的合成地板,他們的柔軟性和彈性都比較好,而且還具有較好的緩沖性,可以在一定程度上較少運動員腳、踝和膝關節的沖擊。這種地板結構不僅較硬,還具有伸縮性和空氣彈力層,這讓他具備了一定的消音功能,在比賽時就不會讓地板產生震動,從而對觀眾產生影響。

(2)競技體育追求更高、更快和更強的目標。可以通過改變設施材料來提高運動員的成績,這也是每位體育工作者都渴望做到的。用高分子化學合成材料來鋪設的塑膠跑道,這就是一個很明顯的例子,和以前的煤渣跑道相比,塑膠跑道更具有彈性,它的優點便是可以提高運動員的蹬地力量,從而加快步頻,產生這種效果的原因是因為塑膠有彈性,這就可以讓運動員保證膝蓋的高抬位置,加大步幅。

(3)足球場人工草坪也高新材料對體育場地產生影響的一個例子。大家都知道,雖然天然草坪很好,但是卻很難對其進行培養,也很難對其進行維護。一旦下雨,就無法進行激烈的足球賽,因為這會把好的草地踐踏得面目全非。到了冬天,球場的草地更會枯黃,這就影響了足球觀眾,但是人工草坪就不會受到這些因素的影響,而且和天然草坪相比,也很難判斷出真假。

(4)體育館也給體育運動帶來了風采。一座城市如果有結構先進的體育場館,那就會成為人們向往的景點,而這時的新型建筑材料就是這些場館的基礎。例如組合式雙層雙曲拋物鋼網殼,它們不僅擁有很輕的體重,而且還具有很好的隔熱保濕效果,在一定程度上,還可以防止潮濕和火災,其使用期限較長。

3 結語

綜上所述,新材料的發展和應用,造就了一批新型運動器材的出現,再加上現代體育科技的提高,這就讓運動訓練變得科技化,讓競技體育管理變得更加現代化,這在一定程度上讓現代體育科技的系統化加快了。要在現代競技體育運動取得勝利,那么單單是吃苦流汗是無法適應現代體育運動項目發展的需要的,這時,現代科技就起著決定性的作用。

[1]王善勝,王芬.金牌背后是科技大戰[M].北京:北京體育大學出版社,2009(7).

[2]曾建勛.論高科技對體育運動的影響[J].體育科技,2005(1).

[3]師昌緒.關鍵技術中的新材料[J].知識就是力量,2009(7).