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“‘鲨鱼皮’之所以遭到禁用,一方面在提高运动员成绩方面实在太明显,因为它在紧缩运动员身材的功效上远远超过了其他泳衣。 意大利著名选手罗索里诺就对这种泳衣充满了疑惑,他说过穿‘鲨鱼皮’就好像带着一个潜水员的水肺去参加奥运会一样不妥。
一、鲨鱼皮泳衣
鲨鱼皮泳衣并不是真的用鲨鱼的皮做的泳衣,而是一种仿生学设计。研究人员发现:鲨鱼的皮肤并不是光滑的,而是由许多鳞片构成一幅类似锁子甲的结构,这种结构能够让水高效通过,减少水的阻力。
澳大利亚的一家公司效仿鲨鱼做了一种快速游泳衣,它使用聚亚安酯材料*,不光可以有效减少阻力,而且因为不透水,可以增加很大的浮力,这种泳衣就被人称为鲨鱼皮。
2000年悉尼奥运会游泳比赛中,澳大利亚选手伊恩·索普身着覆盖全身的新型泳衣,一举打破三项世界记录,拿下三金两银,鲨鱼皮泳衣由此名震天下。
2008年北京奥运会上,美国传奇运动员菲尔普斯在第四代鲨鱼皮泳衣的助力下,一人狂揽8枚金牌,把鲨鱼皮泳衣推上巅峰。
与此同时,反对鲨鱼皮的呼声越来越高,因为在鲨鱼皮的加持下,游泳变成了一项科技竞赛,而且一套鲨鱼皮泳衣价格不菲,却只能用几次。2008年底,15个国家的游泳队教练集体上书要求禁止鲨鱼皮参赛,国际泳联最终接受了这个建议,并从2010年起执行。
二、游泳时的阻力
那么,人在水中会受到哪些阻力呢?大体分为三种:摩擦阻力、压差阻力、波浪阻力。
第一种是摩擦阻力,是人体在水中向前运动时,来自水和身体表面之间的摩擦力。大约占总阻力的5%。游泳时的摩擦阻力的大小与运动速度、与水接触的身体表面的粗糙程度有关。鲨鱼皮就是用来减少摩擦阻力的。而且,现在国际泳联开始推广3米深的水池,比起以前2米深的水池更有助于减少由于水和池底粘滞产生的摩擦阻力。
第二种是压差阻力,是由于人前后的压强差所引起的阻力,大约占阻力的40%。比如我们用手掌推开水,迎水面压力大,背面失去原有压力成为负压,周围的水会补充过来,这个过程中会形成涡流。
再根据伯努利原理,背面水流速度快,压强就会变小,于是整体就会受到向后的压力差。
运动员的身体姿势是压差阻力很重要的影响因素,运动员让身体平卧伸展、保持流线型的姿势,减小迎水面积等方法,可以减小压差阻力。
随着对 体育 事业的持续投入和越来越科学的训练,现在的世界纪录基本已经接近人类极限了,破世界纪录这件事情变得越来越困难。
想取得更好的成绩,除了埋头苦练之外,大家还把目光投向别的途径,例如高 科技 装备。
我们来看看近年来,在奥运会上出现过的一些高 科技 装备。
*
*这个臭名昭著的玩意,虽然属于“高 科技 ”,但严格来说不算是装备,但必须提一嘴。
在上个世纪的20年代,奥运会赛场上便出现了*,当时的运动员还一度以使用*为荣。
在冷战期间,美苏争霸同样延伸到奥运赛场上,为出成绩,美苏运动员争相使用*,*的使用达到了巅峰。这使得比赛失去了公平,严重违背了奥林匹克的精神。越来越多的有识之士认识到这一点,在1988年汉城奥运会成为了反*转折点,此后*检测技术取得巨大进步,来到了2021年这个时间点,反*的工作取得很大的成就,但并没有完全杜绝。
鲨鱼皮泳衣
鲨鱼皮泳衣首次出现在2000年的悉尼奥运会上,澳大利亚名将索普身着此款泳衣收获三枚金牌。据称这款泳衣可使游泳选手的速度增加3%,而这只是第一代鲨鱼皮泳衣,日后还研发到第四代。
鲨鱼皮泳衣是仿生学应用上一个成功的案例。科学家发现,鲨鱼皮肤表面粗糙的V形皱褶可以大大减少水流的摩擦力,使身体周围的水流更高效地流过,鲨鱼得以快速游动。鲨鱼皮泳衣超伸展纤维表面便是完全仿造鲨鱼皮肤表面制成的。
在鲨鱼皮泳衣盛行的时间里,各项游泳的世纪记录屡屡被破,其中最大的受益者便是美国的传奇游泳健将菲尔普斯,在鲨鱼皮泳衣的加持下,狂揽23枚奥运金牌,前无古人,相信也很难有来者。
事情的转折点在2009年,7月28日,菲尔普斯在游泳世锦赛200米自由泳决赛中被穿更先进的鲨鱼皮泳衣的德国选手比德尔曼击败,菲尔普斯的神话被终结。后来,在强大的舆论压力中 国际泳联于2009年7月底作出了决定:“从2010年起禁止在比赛中使用高 科技 泳衣”。
特制比赛服
美国的Marion Jones和澳大利亚的Cathy Freeman等短跑明星,使用耐克公司所开发的特制赛跑服。这种赛跑服非常圆滑,带有头罩,可盖住短跑选手面部和手脚之外的所有部位。这样可以对 肌肉起到保温和压缩的作用,提高选手的短跑成绩。
澳大利亚马拉松选手Steve Moneghetti穿着一种用再生软饮料瓶制成的短裤和背心参加比赛,据生产商耐克公司称,这种材料比其它织物更凉爽。
美国橄榄球和排球队的队服甚至借用了NASA的技术。这种运动服的内置网格结构能够吸收热量,并且快速将热量排到空气之中。
耐克公司也为许多运动员提供抗空气阻力运动服,帮助短跑运动员减少空气阻力,达到成绩提升的目的。设计过程用到了风洞测试和3D打印等新技术。
当然,我们中国队也不是毫无作为,国家田径队的队服采用了耐克的AeroBlades技术,该技术在运动服的腿部和手臂两侧增加了一个一个的“小三角”,在运动员运动时,这些不起眼的小三角可以“调节人周围的气动力环境,进而减少人体阻力”。
此外,中国队的运动服据称也采用了黑 科技 ——这种运动服的材质可有效提升静脉回流,减少血液瘀滞,加速新陈代谢并实现短期的人体能量恢复。
特制跑鞋
奥运会百米赛跑冠军Donovan Bailey穿上阿迪达斯公司生产的特制跑鞋。据称,这种特制跑鞋有一个坚硬的金属板,可使人类的脚趾在赛跑时,像美洲豹的爪子一样保持僵硬。
美国短跑选手Trayvon Bromell穿的是新百伦3D打印的带钉跑鞋,肯尼亚短跑选手David Rudisha穿着的是阿迪达斯的Adizero MD跑鞋,这些跑鞋的共性是,质量更轻,强度更高,能够提 升跑步时稳定性和速度。
LumiWave可穿戴治疗仪
LumiWave是一款红外线可穿戴治疗仪,可以使用微光疗法帮助患者减轻疼痛,尤其对于拉伤、扭伤以及关节炎症非常有效,用后患者可以快速恢复。早在2004年,LumiWave就开始在奥运团队内部普及。
具体来说,该设备配有50个红外线LED灯,当运动员把LumiWave戴在身上,该设备会发射脉冲信号从而促进运动员伤患处的血液循环,进一步提升人体一氧化氮的释放,最终加快个体细胞的复原。
Solos智能眼镜
Solos智能眼镜这是一款跟谷歌眼镜类似的智能设备,它在骑行运动员中非常受欢迎,目前在美国自行车车队已经开始普及。
具体来说,这款外观上很普通的眼镜针对自行车选手进行了调整,内置心率传感器,可监测运动员的心率、燃烧热量,也能提供实时导航以及*功能。与谷歌眼镜一样,Solos的显示屏会直接投射在眼镜的镜片上,将运动量化,然后再根据运动员的状态相应给出个性化建议,从而帮助运动员调整节奏和速度。
果冻头套
花样游泳是奥运众多项目中最赏心悦目的项目之一,选手们的形象非常重要。如果头发一入水不幸散开,披头散发的就有损形象了。而使用普通发胶效果并不显著,但这并难不倒聪明的运动员,她们使用的居然是果冻!
姑娘们用的“果冻”其实是不含糖分的果冻粉剂—凝胶。凝胶是没有流动性质的半固体状稠厚物质。比赛前,要将凝胶用温水搅合,再用刷子一层层地往头上刷,直到每根头发都被凝胶完全固定。
“冷冻舱”
“冷冻舱”能逐渐将温度降低至-140摄氏度,运动员要穿上特殊的袜子、内衣和耳罩进入一个狭小的房间,这个小房间逐渐被移进更冷、然后是最冷的舱室当中,极致的低温让运动员的血管变得狭窄,血液的流动和新陈代谢变缓,运动员两分钟后离开冷冻舱,他们的血管会膨胀到平常时的4倍大小,血液带着更多的氧气在身体内循环,受损或过度劳累的组织和关节都能得到治疗,同时,内啡肽在低温的情况下受到抑制,这对止痛效果非常好。”由于对体能恢复效果显著,冷冻恢复法”应用在一些从事长跑、游泳等耐力项目上。
“高原帐篷”
“高原帐篷”是一个能起到类似于高压氧舱作用的大帐篷,这个大帐篷有一套氧气循环系统,通电工作时,帐篷内含氧量较外界环境有所降低。这个大帐篷能够在平原上模拟出高原训练的环境。高原训练能够让运动员的心肺功能变得强大,但通常情况下,回到平原地带大约三周,运动员的状态就会有不同程度的下滑。既能保证高原训练质量又能避免状态下滑的办法就是使用“高原帐篷”。
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