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摘要:随着人类社会的不断进步以及科学技术的高速更新换代,当前材料科学领域有了巨大的发展与进步。而因为新材料技术的不断发展,势必对各个使用相关材料的领域有着显著的正向引导作用。在体育运动领域就是如此,因为材料技术的提升,各类新型的材料技术在体育运动领域中应用得越来越广泛,使得各体育运动所使用的器材都得到了长足的升级。而很多体育运动的成绩又和人员使用的器材有着直接关系,因此,体育器材的升级必然使得对应的体育运动的整体成绩得到明显的提高。运动人员的成绩的普遍提升,也就加强了体育运动,尤其是竞技体育中对抗的激烈程度。文章以当前的新材料技术和体育运动以及两者之间的关系为研究对象,分析了新材料技术对于体育运动的影响,也介绍了一些新材料技术在当前的体育运动中的具体的应用实例,对于后续新材料技术的研发以及在体育运动中的应用有一定的指导意义。
关键词:材料;新材料技术;体育运动
中图分类号:TQ050.4+3文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2019)07-0130-03
由于各个领域的不断深入和向前发展,以及生活水平的不断提升,人们对于各个行业以及各种产品都提出了更高的要求,这也导致了各个行业对于结构以及材料的要求越来越高。这也就促进了各种新型材料的研发与生产。对于体育运动领域也是如此。由于物质生活越来越丰富,人们的基本的吃饱、穿暖等生存需求已经得到了极大的改善与满足。可以说随着社会和经济的发展,除了极少数的特殊情况,绝大多数人已经解决了温饱问题。当前,由于“活下去”的要求得到了基本的满足,人们开始追求“活得好”这一更高层次要求,人们开始追求健康的生活方式。而健康的生活,除了在饮食方面追求绿色、有机无公害以外,通过运动来建立和保持一个健康、良好的身体是人们越来越推崇的生活方式之一。人们对体育运动越来越重视,越来越享受运动的乐趣,尤其是越来越多的人开始追求专业的体育运动体验。再加上,现代竞技体育不断向更快、更高和更强的目标迈进,对于体育运动的设施、器材和环境等都提出了越来越高的要求。这一高要求也就促进了体育运动领域内新技术、高新技术的形成与发展。而在所有的高新技术中,新材料技术是一个令人瞩目的重要组成部分。近年来,新材料技术在体育运动领域得到了广泛的关注,是体育运动科学中的一个研究热点。经过几十年广大研究人员与体育工作者共同的不懈的努力,我们在新材料技术上取得了极大的成就。并且,在可预见的未来中,新材料技术也将继续扮演推动体育运动整体水平不断提高的重要助力之一。因此,有必要对新材料技术当前在体育运动领域的各种应用进行调研,分析新材料技术对于体育运动的各方面影响,从而为更好的利用新材料技术提高我们的体育运动水平提供一定的参考与借鉴。
1 新材料技术在体育运动中的具体应用
1.1新材料技术在运动服饰上的应用
新材料技术在体育运动中的一个典型应用就是在运动服饰上的应用,其中涵盖了鞋、衣服以及一些如吸汗带等小配饰等等。其中新材料技术在鞋、衣服方面的应用更为典型。
一双优秀的鞋对于运动员来说是最为重要的运动装备之一。鞋的好坏,不仅仅能直接影响运动人员的运动效果及运动成绩,甚至会严重影响运动人员在运动过程中受伤的概率。特别对于田径运动员以及各种球类运动员来说,运动员的每一步着地,脚都承受着3倍于自身体重的重量。实际运动中,我们也经常可以看到NBA球员、田径运动员因为鞋的问题导致受伤,严重的甚至影响运动人员的运动生涯。而当前各项体育赛事对运动人员的鞋都有着明确的限制与规则,如何在规则范围内,提升运动鞋的性能,为运动人员提供更好的运动体验,是专业运动鞋类生产商的核心技术。通常而言,在满足运动强度的前提下,鞋的重量越轻越好。这一方面国际著名的运动生产厂家如耐克、阿迪达斯都有着长达几十年的研究积累。
新材料技术的另一个典型应用就是泳衣。对于游泳人员来说,如何减小水对其的阻力是提升游泳水平一个重要改进方向。而相对于优化泳姿而言,泳衣的改进更是一个能够显著提升游泳成绩的方向。国外专家特地对穿泳衣和不穿泳衣人所承受的阻力进行了定量的研究与对比,研究表明,穿泳衣所承受的阻力比不穿泳衣要小95%,由此充分证明了泳衣对于提高游泳成绩的有效性。历年的奥运会上,游泳比赛是全世界瞩目的焦点之一,新技术在泳衣上的应用,也经过了众多科研机构的探索与研究。例如1974年日本采用美国发明的聚氨酯纤维研制出了不用橡胶层的泳衣,在1976年蒙特利尔奥运会大放异彩;1988年汉城奥运会,美国推出了一种混合纤维制成的泳衣,重量仅有150g左右,并且有效减小了10%的水的阻力;还有著名的“$2000”泳衣,能够有效减小20%的水的阻力。
1.2新材料技术在专业运动器材上的应用
由于很多体育运动都需要借助一定的专业工具来实现,比如羽毛球、羽毛球拍、网球拍、撑杆跳的撑杆等等,特别是撑杆跳这种专业的体育器材是影响运动成绩的最关键因素”。因此,运动成绩的提升,除了上面讲到的通过减小人的束缚来提高以外,还可以通过提高各種运动器材的性能来实现。
新技术通过提升专业器材的性能,从而提升运动员运动水平的最典型的例子就是撑杆跳运动。众所周知,撑杆跳最开始所使用的撑杆是采用木头,后来采用竹子,接着是金属,最后就是当前使用最为广泛的合成纤维类材质。一起所使用的都是天然或者通过简单加工处理能够获得的材质,这种材质制成的撑杆最大的局限性就是完全受到了材质固有性能的限制。比如采用木质的撑杆,世界纪录最高是2.92m,采用合金撑杆,世界最高纪录是4.83m。而通过新材料技术的应用,引进了玻璃纤维等高性能复合材料。这些合成纤维材质具有优异的性能,强度高,重量轻,韧性好。因此,早在合成纤维引进之初,1960年就创造了4.98m的新世界纪录,打破了当时普遍认为的人体极限4.87m。而到了1985年,撑杆跳的世界纪录突破了6m大关。由此可以明显的看出,新材料技术对于撑杆跳这项体育运动的极大提升。 与撑杆跳运动类似的,由于新材料技术的引人大幅度提升了整体运动水平的还有标枪、自行车、射箭等运动。标枪运动中著名的是瑞典的SANDVIK标枪,通过先进的材料技术以及工艺技术,同等条件下标枪的飞行距离比其他标枪能远2m左右。自行车运动中,著名的是法国和美国采用的碳纤维技术制成的自行车车架,使得自行车的重量大大降低,竞速成绩有限显著的提升。而对于射箭运动,采用新材料技术制成的弓弦,能够显著提升弓的性能,降低重量。这种技术制成的弓弦,能使得弓箭的初速度达到原来的两倍以上,显著提升射箭的准确性。
1.3新材料技术在运动设施上的应用
由于各项体育运动都是在一定的环境条件下进行的,因此周围的环境以及设施对于运动人员的运动体验有着直接的影响,从而影响运动成绩。通过新材料技术的引入,显著改善运动设施以及运动环境的典型实例就是塑胶跑道。传统的煤渣跑道弹性差,且摩擦不够,对于田径运动员有着显著的影响。而新材料技术,研发出的塑胶跑道弹性大,能够使运动人员获得更好的“抓地”效果,从而使得田径运动员能够加大步幅和加快步频,从而显著提升运动人员的速度。另一个新材料技术应用的典型实例就是人工足球草坪。天然草坪由于难维护、且严重受到天气的影响,下雨时,草地就会被严重破坏。而由聚氯乙烯、聚丙烯等材质制成的人工草坪,有着优异的抗倒能力,维护难度大大降低,且运动体验与真草相差无几。
2 新材料技术对于体育运动的作用和影响分析
2.1直接作用
通过对上述新材料技术在体育运动中的具体应用进行归纳分析,其中重要的一块就是新材料技术对体育运动的直接作用。这一直接作用指的是新材料技术直接应用到了运动相应的用品、体育器材等专业工具的生产中。通过新材料技术的应用,能够显著提升相关专业工具的性能,从而大幅度提升体育运动水平。比如上面所提到的服饰、撑杆、标枪、自行车等运动中通过新材料及其新工艺,大幅度提升了专业工具的性能。这些直接作用是有益于提高体育运动水平的,并且能够通过专业的体育用具起到保护运动人员的作用。我们应该在这一方面与时俱进,实时跟踪新材料科学技术的前沿,做好研究向工业生产的转化工作。
2.2间接作用
新材料技术对于体育运动领域的间接作用指的是新材料技术通过对体育运动相关的场所、设施以及其他相关物项进行提升,间接的提升整体的体育运动水平。比如上面提到的新材料技术在塑胶跑道、人工草坪上的应用,有效提高了田径运动员的奔跑速度以及足球运动人员的踢球体验和草坪的可维护性。这些运动环境的改善,一方面能显著提升运动人员的运动体验,提升运动水平,另一方面也能够提供更好更专业的运动保护,保障运动人员的身体安全。这一间接作用也是需要我们大力探索与研究的方向之一。
2.3对新材料技术在体育运动中应用的思考
上面讲述了新材料技术对于体育运动水平能够有显著的提升作用。但是,任何技术,尤其是高科技技术,都有着其两面性。新材料技术在提升整体运动水平,提高体育运动的影响力以及提高竞技体育的公平性等方面有着卓越的贡献。但是就因为其显著的提升效果,可能会导致人们過分注重新材料技术的投入,而忽略了体育运动的本质还是人的主体地位、人的自我修炼以及自我提高,使得运动沦为了新材料技术的附属。因此,我们要理智的看待新材料技术对于体育运动水平的提高作用。
3 结语
应用新材料技术到运动服饰、器材以及相关体育设施,能够有效提升体育运动的整体水平,目前在体育运动的各个方面都有着新材料技术的应用。但是我们应该理智看待新材料技术在体育运动领域的应用,有计划、有条件的去进行新材料技术的研发,来更好的提升体育运动的整体水平。
关键词:材料;新材料技术;体育运动
中图分类号:TQ050.4+3文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2019)07-0130-03
由于各个领域的不断深入和向前发展,以及生活水平的不断提升,人们对于各个行业以及各种产品都提出了更高的要求,这也导致了各个行业对于结构以及材料的要求越来越高。这也就促进了各种新型材料的研发与生产。对于体育运动领域也是如此。由于物质生活越来越丰富,人们的基本的吃饱、穿暖等生存需求已经得到了极大的改善与满足。可以说随着社会和经济的发展,除了极少数的特殊情况,绝大多数人已经解决了温饱问题。当前,由于“活下去”的要求得到了基本的满足,人们开始追求“活得好”这一更高层次要求,人们开始追求健康的生活方式。而健康的生活,除了在饮食方面追求绿色、有机无公害以外,通过运动来建立和保持一个健康、良好的身体是人们越来越推崇的生活方式之一。人们对体育运动越来越重视,越来越享受运动的乐趣,尤其是越来越多的人开始追求专业的体育运动体验。再加上,现代竞技体育不断向更快、更高和更强的目标迈进,对于体育运动的设施、器材和环境等都提出了越来越高的要求。这一高要求也就促进了体育运动领域内新技术、高新技术的形成与发展。而在所有的高新技术中,新材料技术是一个令人瞩目的重要组成部分。近年来,新材料技术在体育运动领域得到了广泛的关注,是体育运动科学中的一个研究热点。经过几十年广大研究人员与体育工作者共同的不懈的努力,我们在新材料技术上取得了极大的成就。并且,在可预见的未来中,新材料技术也将继续扮演推动体育运动整体水平不断提高的重要助力之一。因此,有必要对新材料技术当前在体育运动领域的各种应用进行调研,分析新材料技术对于体育运动的各方面影响,从而为更好的利用新材料技术提高我们的体育运动水平提供一定的参考与借鉴。
1 新材料技术在体育运动中的具体应用
1.1新材料技术在运动服饰上的应用
新材料技术在体育运动中的一个典型应用就是在运动服饰上的应用,其中涵盖了鞋、衣服以及一些如吸汗带等小配饰等等。其中新材料技术在鞋、衣服方面的应用更为典型。
一双优秀的鞋对于运动员来说是最为重要的运动装备之一。鞋的好坏,不仅仅能直接影响运动人员的运动效果及运动成绩,甚至会严重影响运动人员在运动过程中受伤的概率。特别对于田径运动员以及各种球类运动员来说,运动员的每一步着地,脚都承受着3倍于自身体重的重量。实际运动中,我们也经常可以看到NBA球员、田径运动员因为鞋的问题导致受伤,严重的甚至影响运动人员的运动生涯。而当前各项体育赛事对运动人员的鞋都有着明确的限制与规则,如何在规则范围内,提升运动鞋的性能,为运动人员提供更好的运动体验,是专业运动鞋类生产商的核心技术。通常而言,在满足运动强度的前提下,鞋的重量越轻越好。这一方面国际著名的运动生产厂家如耐克、阿迪达斯都有着长达几十年的研究积累。
新材料技术的另一个典型应用就是泳衣。对于游泳人员来说,如何减小水对其的阻力是提升游泳水平一个重要改进方向。而相对于优化泳姿而言,泳衣的改进更是一个能够显著提升游泳成绩的方向。国外专家特地对穿泳衣和不穿泳衣人所承受的阻力进行了定量的研究与对比,研究表明,穿泳衣所承受的阻力比不穿泳衣要小95%,由此充分证明了泳衣对于提高游泳成绩的有效性。历年的奥运会上,游泳比赛是全世界瞩目的焦点之一,新技术在泳衣上的应用,也经过了众多科研机构的探索与研究。例如1974年日本采用美国发明的聚氨酯纤维研制出了不用橡胶层的泳衣,在1976年蒙特利尔奥运会大放异彩;1988年汉城奥运会,美国推出了一种混合纤维制成的泳衣,重量仅有150g左右,并且有效减小了10%的水的阻力;还有著名的“$2000”泳衣,能够有效减小20%的水的阻力。
1.2新材料技术在专业运动器材上的应用
由于很多体育运动都需要借助一定的专业工具来实现,比如羽毛球、羽毛球拍、网球拍、撑杆跳的撑杆等等,特别是撑杆跳这种专业的体育器材是影响运动成绩的最关键因素”。因此,运动成绩的提升,除了上面讲到的通过减小人的束缚来提高以外,还可以通过提高各種运动器材的性能来实现。
新技术通过提升专业器材的性能,从而提升运动员运动水平的最典型的例子就是撑杆跳运动。众所周知,撑杆跳最开始所使用的撑杆是采用木头,后来采用竹子,接着是金属,最后就是当前使用最为广泛的合成纤维类材质。一起所使用的都是天然或者通过简单加工处理能够获得的材质,这种材质制成的撑杆最大的局限性就是完全受到了材质固有性能的限制。比如采用木质的撑杆,世界纪录最高是2.92m,采用合金撑杆,世界最高纪录是4.83m。而通过新材料技术的应用,引进了玻璃纤维等高性能复合材料。这些合成纤维材质具有优异的性能,强度高,重量轻,韧性好。因此,早在合成纤维引进之初,1960年就创造了4.98m的新世界纪录,打破了当时普遍认为的人体极限4.87m。而到了1985年,撑杆跳的世界纪录突破了6m大关。由此可以明显的看出,新材料技术对于撑杆跳这项体育运动的极大提升。 与撑杆跳运动类似的,由于新材料技术的引人大幅度提升了整体运动水平的还有标枪、自行车、射箭等运动。标枪运动中著名的是瑞典的SANDVIK标枪,通过先进的材料技术以及工艺技术,同等条件下标枪的飞行距离比其他标枪能远2m左右。自行车运动中,著名的是法国和美国采用的碳纤维技术制成的自行车车架,使得自行车的重量大大降低,竞速成绩有限显著的提升。而对于射箭运动,采用新材料技术制成的弓弦,能够显著提升弓的性能,降低重量。这种技术制成的弓弦,能使得弓箭的初速度达到原来的两倍以上,显著提升射箭的准确性。
1.3新材料技术在运动设施上的应用
由于各项体育运动都是在一定的环境条件下进行的,因此周围的环境以及设施对于运动人员的运动体验有着直接的影响,从而影响运动成绩。通过新材料技术的引入,显著改善运动设施以及运动环境的典型实例就是塑胶跑道。传统的煤渣跑道弹性差,且摩擦不够,对于田径运动员有着显著的影响。而新材料技术,研发出的塑胶跑道弹性大,能够使运动人员获得更好的“抓地”效果,从而使得田径运动员能够加大步幅和加快步频,从而显著提升运动人员的速度。另一个新材料技术应用的典型实例就是人工足球草坪。天然草坪由于难维护、且严重受到天气的影响,下雨时,草地就会被严重破坏。而由聚氯乙烯、聚丙烯等材质制成的人工草坪,有着优异的抗倒能力,维护难度大大降低,且运动体验与真草相差无几。
2 新材料技术对于体育运动的作用和影响分析
2.1直接作用
通过对上述新材料技术在体育运动中的具体应用进行归纳分析,其中重要的一块就是新材料技术对体育运动的直接作用。这一直接作用指的是新材料技术直接应用到了运动相应的用品、体育器材等专业工具的生产中。通过新材料技术的应用,能够显著提升相关专业工具的性能,从而大幅度提升体育运动水平。比如上面所提到的服饰、撑杆、标枪、自行车等运动中通过新材料及其新工艺,大幅度提升了专业工具的性能。这些直接作用是有益于提高体育运动水平的,并且能够通过专业的体育用具起到保护运动人员的作用。我们应该在这一方面与时俱进,实时跟踪新材料科学技术的前沿,做好研究向工业生产的转化工作。
2.2间接作用
新材料技术对于体育运动领域的间接作用指的是新材料技术通过对体育运动相关的场所、设施以及其他相关物项进行提升,间接的提升整体的体育运动水平。比如上面提到的新材料技术在塑胶跑道、人工草坪上的应用,有效提高了田径运动员的奔跑速度以及足球运动人员的踢球体验和草坪的可维护性。这些运动环境的改善,一方面能显著提升运动人员的运动体验,提升运动水平,另一方面也能够提供更好更专业的运动保护,保障运动人员的身体安全。这一间接作用也是需要我们大力探索与研究的方向之一。
2.3对新材料技术在体育运动中应用的思考
上面讲述了新材料技术对于体育运动水平能够有显著的提升作用。但是,任何技术,尤其是高科技技术,都有着其两面性。新材料技术在提升整体运动水平,提高体育运动的影响力以及提高竞技体育的公平性等方面有着卓越的贡献。但是就因为其显著的提升效果,可能会导致人们過分注重新材料技术的投入,而忽略了体育运动的本质还是人的主体地位、人的自我修炼以及自我提高,使得运动沦为了新材料技术的附属。因此,我们要理智的看待新材料技术对于体育运动水平的提高作用。
3 结语
应用新材料技术到运动服饰、器材以及相关体育设施,能够有效提升体育运动的整体水平,目前在体育运动的各个方面都有着新材料技术的应用。但是我们应该理智看待新材料技术在体育运动领域的应用,有计划、有条件的去进行新材料技术的研发,来更好的提升体育运动的整体水平。