動態(tài)與觀點
潔白的冰面上，花樣滑冰運動員翩翩起舞、揮灑自如，而他們身上的“考斯騰”（即花樣滑冰表演服裝）則幫助運動員完美地詮釋出整套節(jié)目的藝術(shù)風(fēng)格。“我國冰雪運動服裝過去由國外企業(yè)壟斷，如今，我們建立起完全自主研發(fā)的高性能運動服裝體系，掌握了自己的知識產(chǎn)權(quán)?！北本┓b學(xué)院（下稱北服）長聘教授、國家冬季運動服裝裝備研發(fā)中心主任劉莉感慨地說。
讓冬奧健兒穿上我國自主研發(fā)的“戰(zhàn)衣”馳騁冰雪賽場，是“科技奧運”的重點專項之一。早在2019年，由北服牽頭，聯(lián)合清華大學(xué)、東華大學(xué)、上海體育學(xué)院等6所高校以及安踏中國等4家企業(yè)，成立國家冬季運動服裝裝備研發(fā)中心，獲批“科技冬奧”重點專項“冬季運動與訓(xùn)練比賽高性能服裝研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)”項目，全權(quán)負(fù)責(zé)國家隊比賽服研發(fā)工作。
2021年3月，9個運動基地的400余名國家隊運動員的三維量體工作正式拉開序幕。通過大型測量設(shè)備和手持類三維掃描儀，有關(guān)運動員的人體關(guān)鍵指標(biāo)及體型特征被精準(zhǔn)記錄下來，為冬奧會比賽服的設(shè)計提供數(shù)據(jù)支撐。目前，距離北京2022冬奧會越來越近，相關(guān)研發(fā)團隊如何在“快、護、暖、美”的研發(fā)理念下，用“黑科技”打造完美冬奧“戰(zhàn)衣”成為大家關(guān)注的焦點。
量體裁衣，減阻提速
一般而言，冬奧比賽服裝要實現(xiàn)競速類項目服裝、防護材料及裝備、耐低溫保障材料及技巧類項目服裝四類產(chǎn)品創(chuàng)新。那么，如何研制符合人體工效學(xué)的競速類服裝，從而提升運動員的競技速度呢？“競速類項目服裝首先要考慮的重要因素之一是減阻?！眲⒗蚪榻B?；诖?，研發(fā)團隊運用了人體數(shù)字采集等新科技，利用運動員身上的黑白焦點，跟蹤運動員動作，將追蹤到的三維曲面，展開成為時裝板型，實現(xiàn)服裝板型的設(shè)計和自動生成，使服裝滿足高速運動的需要。在此過程中，團隊提交了“一種服裝三維立體版型數(shù)字化采集裝置”“一種人體掃描姿態(tài)穩(wěn)定輔助裝置”等多件專利申請。
“在賽場上，0.01秒就可能決定比賽勝負(fù)，甚至是獎牌的歸屬?！眲⒗虮硎?，研發(fā)團隊參考中國運動員體型特征、訓(xùn)練及比賽環(huán)境等，根據(jù)不同項目的運動姿態(tài)、速度特點，在全球范圍內(nèi)搜集和測試了150多種面料的基礎(chǔ)性能，最終自主研發(fā)了減阻面料，設(shè)計出減阻結(jié)構(gòu)，并為每一位運動員量身定制。據(jù)了解，2018年韓國平昌冬奧會速滑500米銅牌獲得者高亭宇的樣衣，就經(jīng)過了7版精細(xì)化調(diào)整。
不僅如此，為減阻提速，該團隊還利用流體動力學(xué)仿真技術(shù)，構(gòu)建三維空氣動力模型，進行風(fēng)洞綜合驗證，并提交了“一種風(fēng)洞測試用運動人體模型及其構(gòu)建方法”“一種用于風(fēng)洞測試的短道速滑項目專用人體模型及構(gòu)建方法”等多件專利申請。目前，與現(xiàn)役冬季項目比賽服相比，該團隊研發(fā)的新款速度滑冰比賽服減阻率超過10%，逐步實現(xiàn)“最佳姿態(tài)+適度壓縮+最佳減阻結(jié)構(gòu)”；新款短道速滑比賽服在防切割性能基礎(chǔ)上，增加了減阻功能性，其最大減阻率也超過10%。
防護緩沖，智能保暖
據(jù)了解，高山滑雪、短道速滑等項目的速度可達到130至140公里/每小時，在這種狀態(tài)下，運動員還要穿越旗門、完成比賽規(guī)定動作，肩部、大腿、肋下的軟組織極易受傷。在保障速度的同時，如何利用服裝性能，避免運動員在比賽過程中遇到?jīng)_撞及刺割等傷害呢？
為此，該團隊針對不同用途的服裝提供不同的解決方案。對于高山滑雪訓(xùn)練防護服，該研發(fā)團隊采用了新型柱狀陣列式抗沖擊結(jié)構(gòu)和新型吸能緩震材料，研發(fā)出墊片、護片、背夾等護具，減少運動員穿越旗門時的抽打傷害。在短道速滑比賽服上，該團隊考慮肌肉壓縮、服裝減阻等功能，整體使用新型的高彈防切割面料，運用“一種布料縫紉破壞實驗輔助裝置”等專利技術(shù)，由單向防切割升級為雙向，在保持彈性的基礎(chǔ)上，防切割性能提高了20%~30%，給運動員提供了全方位的防護。
除了防護外，保暖也是冬季服裝的普遍需求。今年1月6日，崇禮訓(xùn)練基地達到1966年有記錄以來的最低溫度——零下32度，體感溫度較低，嚴(yán)重影響運動員訓(xùn)練。為了解決這一痛點，該研發(fā)團隊在服裝保暖性能方面持續(xù)發(fā)力，研發(fā)并提交了“具有縱向變密度結(jié)構(gòu)的微納米纖維保暖絮片及制備方法”“一種導(dǎo)濕快干的吸濕發(fā)熱纖維海綿材料及其制備方法”“一種低溫環(huán)境三合一主動加熱保暖裝備及制作方法”等多件專利申請。
值得一提的是，該研發(fā)團隊還在主動保暖方式上進行研究，致力于將電能量轉(zhuǎn)化成熱量，一套被稱為“堡壘”的綜合保暖系統(tǒng)應(yīng)運而生。該系統(tǒng)集防風(fēng)、防水、透氣、耐磨多功能高效保暖于一體，包含主動電加熱護臉、馬甲、外套、手套、襪子、坐墊等裝備，通過智能主動加熱技術(shù)，保障穿著人員在零下30度的環(huán)境下可持續(xù)作業(yè)8小時以上，有效減少運動員在比賽候場及訓(xùn)練時體能的過度消耗。
文化融合，展示內(nèi)涵
“冰雪運動是美的運動，尤其是花樣滑冰，不僅是力與美的運動融合，還是音樂與舞蹈的藝術(shù)融合，所以我們圍繞‘融合性’做文章?！痹趧⒗蚩磥恚\動員比賽服裝的設(shè)計絕非易事，每一件比賽服都是研發(fā)團隊用匠心與巧思打造出的完美“戰(zhàn)衣”。團隊設(shè)計的花樣滑冰比賽服，不僅用科技保障了比賽服的舒適度和運動功能，還運用了中國傳統(tǒng)染色、蘇繡等傳統(tǒng)工藝，展現(xiàn)了深厚的中國文化內(nèi)涵。在設(shè)計時，研發(fā)團隊會根據(jù)音樂主題、舞蹈設(shè)計、融合服裝高級定制元素，兼顧運動員的身材、個性、喜好、審美等，形成適合中國運動員的定制體系，提升藝術(shù)表現(xiàn)力，展現(xiàn)運動員充滿活力與自信的良好形象。
同時，團隊還會考慮拉鏈開裂、襠線撕開、鉆飾脫落等意外情況，選用抗拉抗拽面料，用手工縫制鉆飾。劉莉表示，未來，研發(fā)團隊將會在科技與服裝有機結(jié)合方面繼續(xù)探索，建立自主研發(fā)高性能運動服裝體系，保護知識產(chǎn)權(quán)。
“今年是北京2022冬奧會的沖刺之年，在比賽服裝方面，我們已實現(xiàn)了‘快、護、暖、美’四個關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新?！眲⒗虮硎荆巯卤本┒瑠W會的腳步臨近，研發(fā)團隊希望通過冬奧會的舉辦，助推我國運動服裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展，書寫科技創(chuàng)新與運動服裝的“冰雪奇緣”。
