奥运会中的“黑科技”
奥运会中的“黑科技”,随着对体育的不断投入和越来越科学的训练,目前的世界纪录基本上已经接近人类极限,打破世界纪录的难度越来越大。高科技运动器材越来越受关注。
奥运会中的“黑科技”1北京时间13日凌晨,中国获得场地自行车女子团体竞速冠军。两名中国女孩,戴着中国式的运动头盔,赢得了中国自行车奥运历史上的第一枚金牌。
除了头盔,女生脚下还有自行车吸引观众的目光。这种自行车只有一个档位,没有刹车,科技含量高。目的是让运动员“飞得快”。
高科技运动器材越来越受关注。国家体育总局体育科学研究所副研究员、北京国家体育科技发展服务中心总经理黄锡发博士一直关注奥运会中的“黑科技”。他最迫切的期待是更多的中国企业能够参与到竞技体育科技产品的研发中来。
更多的高科技设备用于日常运动训练。
在本届奥运会上,鹰眼系统被用于排球比赛,以解决可能出现的纠纷。在长距离游泳比赛的游泳池下,用LED显示屏告诉运动员离到达终点还有多长时间。激光电子靶系统应用于射击领域,数据精度进一步提高...奥运会前后,各种很酷的小玩意出现了。如果都收齐了,我们大概可以顺便再办一次科博会。
当然,这些只是竞技体育科技产品的冰山一角。
越来越多“无情”的科技手段被运用到运动员的日常训练中。所谓“知己知彼,百战不殆”,运动员要知道自己和对手的实力;教练团队还要掌握运动员的技术特点和身体状况,制定科学的训练计划。一枚奖牌的背后是一整套科学的训练体系。
“我们用得最多的是视频分析技术。”黄说,目前主流的视频采集频率是每秒50帧。如果分析具体的行为点,可以用每秒500-1000帧的高速摄像机捕捉采集运动员的动作,分析运动员细节的技术指标。他记得刘翔的教练组用相机拍下了它的动态,拍下了刘翔在110米栏训练中跑步的画面。他们看了“刘翔”的全图,分析各个关键节点的动作是否到位。
运动器材的发展趋势:智能化和隐形化
科技的进步确实给运动成绩带来了很大的提高。1963年,由于玻璃钢杆的使用,撑杆跳成绩的提升超过了过去20年的总和。但时至今日,运动装备在材质改进和人体工程学设计优化方面的提升幅度已经达到极限。除非使用新材料,否则很难有革命性的改变。
与此同时,智能化成为运动器材领域的新趋势。近年来,可穿戴设备已经成为职业运动员训练的助手。黄喜发介绍,在足球训练中,运动员会穿上内置传感器的背心,教练团队可以监测他们的跑步距离、跑步速度、跑步轨迹和心率。
黄锡发判断,未来可穿戴设备会更加隐形,甚至成为衣服的一部分。在未来,这些设备不仅可以“被动记录”数据,还可以“主动刺激”运动员,以增强他们的兴奋度。
在体育科技方面,中国也在“憋大招”。
比如这次奥运会出现的激光电子靶,就不是什么新鲜事了。国内相关公司开发了具有国际知识产权的激光电子靶系统。再比如游泳,一直用欧米茄的视频图像计时判断系统。黄锡发透露,体育学院和国家体育科技正在合作研发视频图像撞墙计时判断系统和游泳水下动作分析系统,相关软硬件今年年底可以在游泳队测试运行。
群众体育的发展也可以改善竞技体育的科技模式。
图片来自网络。
北京国家体育科技发展服务中心市场经理何聪坦言,中国企业在可穿戴设备方面确实研发出了不错的产品。不过在算法上,国外公司更胜一筹。“他们有300多个指标,可以通过一台设备进行分析;如果国内公司能分析40多项就挺好了。”技术上,中国和国外没有差距。
在大众健身领域,中国企业的表现可圈可点。但由于受众的相对局限,我国竞技体育器材的发展步伐确实不如国外。
“我们过去常常玩自己的游戏。体育人自己玩体育,自己搞科研,社会力量参与相对较少。现在提倡‘互联网+’,一些大公司也参与进来,单打独斗的局面正在改变。”黄喜发说。
何聪说,当体育是少数人的“游戏”时,很少有企业愿意费心去研究体育器材;当运动真正普及,商业机会被识别出来,企业才愿意投资。这项投资的成果可以应用于大众体育并升级,也可以用于竞技体育。当然,你也可以走“自上而下”的路线。企业首先要在竞技体育中谋得一席之地,然后对体育器材进行“减配”再推广。
“随着体育产业的发展和本届奥运会的东风,相信会有越来越多的企业进入体育器材研发领域,形成井喷发展态势。”黄期待发展。
奥运会上的“黑科技”2随着对体育的不断投入和越来越科学的训练,目前的世界纪录基本上已经接近人类的极限,打破世界纪录的难度越来越大。
为了取得更好的成绩,除了努力之外,我们还寻求其他途径,比如高科技设备。
让我们来看看近年来奥运会上出现的一些高科技装备。
加添加剂
兴奋剂,一个臭名昭著的东西,虽然属于“高科技”,严格来说不算装备,但是不得不提。
20世纪20年代,兴奋剂出现在奥运会上。那个时候,运动员曾经以使用兴奋剂为荣。
冷战时期,美苏争霸也延伸到了奥运会。为了取得成绩,美国和苏联运动员竞相使用兴奋剂,兴奋剂的使用达到了顶峰。这使得比赛不公平,严重违背了奥林匹克精神。越来越多的有识之士意识到了这一点,1988年的首尔奥运会成为了反兴奋剂的转折点。此后兴奋剂检测技术有了很大的进步,达到了2021的地步,反兴奋剂工作也取得了很大的成绩,但并没有完全杜绝。
鲨鱼皮似的泳衣
鲨鱼皮泳衣于2000年首次出现在悉尼奥运会上,澳大利亚名将索普凭借这款泳衣获得了三枚金牌。据说这种泳衣可以提高游泳者3%的速度,而且这只是第一代鲨鱼皮泳衣,未来还会发展到第四代。
鲨鱼皮泳衣是仿生学应用的成功案例。科学家发现,鲨鱼皮肤表面粗糙的V型皱纹可以大大减少水流的摩擦,使身体周围的水流动更有效率,鲨鱼可以快速游泳。鲨鱼皮泳衣的超拉伸纤维面是完全模仿鲨鱼皮表面制成的。
鲨鱼皮泳衣流行期间,游泳的世纪纪录屡被打破,其中最大的受益者是美国传奇游泳运动员菲尔普斯,他在鲨鱼皮泳衣的加持下,获得了23枚奥运金牌,这是前所未有的,相信也很难有人来。
转折点在2019年。7月28日,菲尔普斯被身穿更高级鲨鱼皮泳衣的德国游泳运动员比德曼击败,菲尔普斯的神话被终结。后来在强大的舆论压力下,FINA在2009年7月底做出决定:“从2010开始,禁止在比赛中使用高科技泳衣”。
特殊比赛服装
美国的马里昂·琼斯和澳大利亚的凯西·弗里曼以及其他短跑明星都使用耐克公司开发的特殊运动服。这种跑步服非常圆滑,有兜帽,可以罩住短跑运动员除了脸、手、脚以外的所有部位。这可以保持肌肉的温暖和压缩,提高短跑运动员的成绩。
澳大利亚马拉松运动员史蒂夫·莫内盖蒂(Steve Moneghetti)穿着由回收软饮料瓶制成的短裤和背心参加了比赛。根据制造商耐克的说法,这种材料比其他面料更凉爽。
美国橄榄球队和排球队的队服甚至借用了美国国家航空航天局的技术。这种运动服内置的网格结构,可以吸收热量,并迅速排放到空气中。
耐克还为很多运动员提供抗空气阻力运动服,帮助短跑运动员降低空气阻力,达到提高成绩的目的。设计过程使用了风洞测试和3D打印等新技术。
当然,我们中国队也不是一无是处。国家田径队的队服采用了耐克的AeroBlades技术,在运动服的腿部和手臂上加了一个“小三角”。运动员运动时,这些小三角形可以“调节人周围的空气动力环境,从而减少人体阻力”。
此外,中国队的运动服据说采用了黑科技——这种运动服的材质可以有效改善静脉回流,减少淤血,加速新陈代谢,实现短期人体能量恢复。
特殊跑鞋
奥运会100米冠军多诺万·贝利穿上了阿迪达斯特制的跑鞋。据说这种特殊的跑鞋有一个坚硬的金属板,可以让人类的脚趾在奔跑时像美洲虎的爪子一样僵硬。
美国短跑运动员Trayvon Bromell穿着钉有新百伦3D打印的跑鞋,肯尼亚短跑运动员David Rudisha穿着阿迪达斯Adizero MD跑鞋。这些跑鞋重量更轻,强度更高,可以提高跑步时的稳定性和速度。
LumiWave可穿戴治疗仪
LumiWave是一款红外可穿戴治疗仪,可以利用弱光疗法帮助患者缓解疼痛,特别是对于劳损、扭伤、关节炎症等,患者使用后可以快速恢复。早在2004年,LumiWave就在国奥队内部走红。
具体来说,该设备配备了50个红外LED灯。当运动员佩戴LumiWave时,设备会发出脉冲信号,促进运动员受伤部位的血液循环,进一步增强人体内一氧化氮的释放,最终加速个体细胞的恢复。
Solos智能眼镜
Solos智能眼镜这是一款类似于谷歌眼镜的智能设备。很受自行车爱好者的欢迎,在美国自行车队也开始流行。
具体来说,这种普通眼镜是为骑自行车的人调整的,内置心率传感器,可以监测运动员的心率和燃烧的卡路里,还提供实时导航和电话功能。和谷歌眼镜一样,Solos的显示屏会直接投射到眼镜的镜片上,对运动进行量化,然后根据运动员的状态给出个性化的建议,从而帮助运动员调整节奏和速度。
果冻头饰
花样游泳是奥运会中最令人赏心悦目的项目之一,运动员的形象非常重要。如果头发一入水就不幸散落,会有损形象。用普通发胶效果不显著,但是聪明的运动员不难,用果冻!
女生用的“果冻”,其实就是不含糖胶的果冻粉。凝胶是一种半固态的粘稠物质,没有流动性。比赛前要用温水搅拌发胶,然后用刷子一层一层刷在头上,直到每根头发都被发胶完全固定。
“冷冻室”
“冷冻室”可以将温度逐渐降低到-140摄氏度。运动员要穿上特制的袜子、内衣和耳罩,进入一个小房间。这个小房间逐渐被搬进一个更冷,然后最冷的小屋。极端低温使运动员血管变窄,血液流动和新陈代谢变慢。当运动员两分钟后离开冷冻室时,他们的血管会扩张到平时的4倍。血液在体内循环有更多的氧气,受损或过度劳累的组织和关节可以得到治疗。同时,内啡肽在低温下被抑制,具有非常好的镇痛作用。由于其对体能恢复的显著效果,冷冻恢复法被应用于长跑、游泳等一些耐力性项目。
“高原帐篷”
“高原帐篷”是一种可以起到类似高压氧舱作用的大帐篷。这个大帐篷有氧气循环系统。通电时,帐篷内的氧气含量低于外界环境。这个大帐篷可以模拟平原上的高原训练环境。高原训练可以让运动员的心肺功能变强,但通常回到平原三周左右,运动员的状态会有不同程度的下降。保证高原训练质量,避免状态下滑的方法就是使用“高原帐篷”。