現(xiàn)代新材料技術(shù)與體育運(yùn)動(dòng)水平的提高

李珈騏

摘要：隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步以及科學(xué)技術(shù)的高速更新?lián)Q代，當(dāng)前材料科學(xué)領(lǐng)域有了巨大的發(fā)展與進(jìn)步。而因?yàn)樾虏牧霞夹g(shù)的不斷發(fā)展，勢(shì)必對(duì)各個(gè)使用相關(guān)材料的領(lǐng)域有著顯著的正向引導(dǎo)作用。在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域就是如此，因?yàn)椴牧霞夹g(shù)的提升，各類新型的材料技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中應(yīng)用得越來越廣泛，使得各體育運(yùn)動(dòng)所使用的器材都得到了長(zhǎng)足的升級(jí)。而很多體育運(yùn)動(dòng)的成績(jī)又和人員使用的器材有著直接關(guān)系，因此，體育器材的升級(jí)必然使得對(duì)應(yīng)的體育運(yùn)動(dòng)的整體成績(jī)得到明顯的提高。運(yùn)動(dòng)人員的成績(jī)的普遍提升，也就加強(qiáng)了體育運(yùn)動(dòng)，尤其是競(jìng)技體育中對(duì)抗的激烈程度。文章以當(dāng)前的新材料技術(shù)和體育運(yùn)動(dòng)以及兩者之間的關(guān)系為研究對(duì)象，分析了新材料技術(shù)對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)的影響，也介紹了一些新材料技術(shù)在當(dāng)前的體育運(yùn)動(dòng)中的具體的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)于后續(xù)新材料技術(shù)的研發(fā)以及在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：材料;新材料技術(shù);體育運(yùn)動(dòng)

中圖分類號(hào)：TQ050.4⁺3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2019）07-0130-03

由于各個(gè)領(lǐng)域的不斷深入和向前發(fā)展，以及生活水平的不斷提升，人們對(duì)于各個(gè)行業(yè)以及各種產(chǎn)品都提出了更高的要求，這也導(dǎo)致了各個(gè)行業(yè)對(duì)于結(jié)構(gòu)以及材料的要求越來越高。這也就促進(jìn)了各種新型材料的研發(fā)與生產(chǎn)。對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域也是如此。由于物質(zhì)生活越來越豐富，人們的基本的吃飽、穿暖等生存需求已經(jīng)得到了極大的改善與滿足?？梢哉f隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，除了極少數(shù)的特殊情況，絕大多數(shù)人已經(jīng)解決了溫飽問題。當(dāng)前，由于“活下去”的要求得到了基本的滿足，人們開始追求“活得好”這一更高層次要求，人們開始追求健康的生活方式。而健康的生活，除了在飲食方面追求綠色、有機(jī)無公害以外，通過運(yùn)動(dòng)來建立和保持一個(gè)健康、良好的身體是人們?cè)絹碓酵瞥绲纳罘绞街?。人們?duì)體育運(yùn)動(dòng)越來越重視，越來越享受運(yùn)動(dòng)的樂趣，尤其是越來越多的人開始追求專業(yè)的體育運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)。再加上，現(xiàn)代競(jìng)技體育不斷向更快、更高和更強(qiáng)的目標(biāo)邁進(jìn)，對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)的設(shè)施、器材和環(huán)境等都提出了越來越高的要求。這一高要求也就促進(jìn)了體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)新技術(shù)、高新技術(shù)的形成與發(fā)展。而在所有的高新技術(shù)中，新材料技術(shù)是一個(gè)令人矚目的重要組成部分。近年來，新材料技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注，是體育運(yùn)動(dòng)科學(xué)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。經(jīng)過幾十年廣大研究人員與體育工作者共同的不懈的努力，我們?cè)谛虏牧霞夹g(shù)上取得了極大的成就。并且，在可預(yù)見的未來中，新材料技術(shù)也將繼續(xù)扮演推動(dòng)體育運(yùn)動(dòng)整體水平不斷提高的重要助力之一。因此，有必要對(duì)新材料技術(shù)當(dāng)前在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的各種應(yīng)用進(jìn)行調(diào)研，分析新材料技術(shù)對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)的各方面影響，從而為更好的利用新材料技術(shù)提高我們的體育運(yùn)動(dòng)水平提供一定的參考與借鑒。

1 新材料技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)中的具體應(yīng)用

1.1新材料技術(shù)在運(yùn)動(dòng)服飾上的應(yīng)用

新材料技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)典型應(yīng)用就是在運(yùn)動(dòng)服飾上的應(yīng)用，其中涵蓋了鞋、衣服以及一些如吸汗帶等小配飾等等。其中新材料技術(shù)在鞋、衣服方面的應(yīng)用更為典型。

一雙優(yōu)秀的鞋對(duì)于運(yùn)動(dòng)員來說是最為重要的運(yùn)動(dòng)裝備之一。鞋的好壞，不僅僅能直接影響運(yùn)動(dòng)人員的運(yùn)動(dòng)效果及運(yùn)動(dòng)成績(jī)，甚至?xí)?yán)重影響運(yùn)動(dòng)人員在運(yùn)動(dòng)過程中受傷的概率。特別對(duì)于田徑運(yùn)動(dòng)員以及各種球類運(yùn)動(dòng)員來說，運(yùn)動(dòng)員的每一步著地，腳都承受著3倍于自身體重的重量。實(shí)際運(yùn)動(dòng)中，我們也經(jīng)?？梢钥吹絅BA球員、田徑運(yùn)動(dòng)員因?yàn)樾膯栴}導(dǎo)致受傷，嚴(yán)重的甚至影響運(yùn)動(dòng)人員的運(yùn)動(dòng)生涯。而當(dāng)前各項(xiàng)體育賽事對(duì)運(yùn)動(dòng)人員的鞋都有著明確的限制與規(guī)則，如何在規(guī)則范圍內(nèi)，提升運(yùn)動(dòng)鞋的性能，為運(yùn)動(dòng)人員提供更好的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)，是專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋類生產(chǎn)商的核心技術(shù)。通常而言，在滿足運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的前提下，鞋的重量越輕越好。這一方面國(guó)際著名的運(yùn)動(dòng)生產(chǎn)廠家如耐克、阿迪達(dá)斯都有著長(zhǎng)達(dá)幾十年的研究積累。

新材料技術(shù)的另一個(gè)典型應(yīng)用就是泳衣。對(duì)于游泳人員來說，如何減小水對(duì)其的阻力是提升游泳水平一個(gè)重要改進(jìn)方向。而相對(duì)于優(yōu)化泳姿而言，泳衣的改進(jìn)更是一個(gè)能夠顯著提升游泳成績(jī)的方向。國(guó)外專家特地對(duì)穿泳衣和不穿泳衣人所承受的阻力進(jìn)行了定量的研究與對(duì)比，研究表明，穿泳衣所承受的阻力比不穿泳衣要小95%，由此充分證明了泳衣對(duì)于提高游泳成績(jī)的有效性。歷年的奧運(yùn)會(huì)上，游泳比賽是全世界矚目的焦點(diǎn)之一，新技術(shù)在泳衣上的應(yīng)用，也經(jīng)過了眾多科研機(jī)構(gòu)的探索與研究。例如1974年日本采用美國(guó)發(fā)明的聚氨酯纖維研制出了不用橡膠層的泳衣，在1976年蒙特利爾奧運(yùn)會(huì)大放異彩;1988年漢城奧運(yùn)會(huì)，美國(guó)推出了一種混合纖維制成的泳衣，重量?jī)H有150g左右，并且有效減小了10%的水的阻力;還有著名的“$2000”泳衣，能夠有效減小20%的水的阻力。

1.2新材料技術(shù)在專業(yè)運(yùn)動(dòng)器材上的應(yīng)用

由于很多體育運(yùn)動(dòng)都需要借助一定的專業(yè)工具來實(shí)現(xiàn)，比如羽毛球、羽毛球拍、網(wǎng)球拍、撐桿跳的撐桿等等，特別是撐桿跳這種專業(yè)的體育器材是影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)的最關(guān)鍵因素”。因此，運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提升，除了上面講到的通過減小人的束縛來提高以外，還可以通過提高各種運(yùn)動(dòng)器材的性能來實(shí)現(xiàn)。

新技術(shù)通過提升專業(yè)器材的性能，從而提升運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)水平的最典型的例子就是撐桿跳運(yùn)動(dòng)。眾所周知，撐桿跳最開始所使用的撐桿是采用木頭，后來采用竹子，接著是金屬，最后就是當(dāng)前使用最為廣泛的合成纖維類材質(zhì)。一起所使用的都是天然或者通過簡(jiǎn)單加工處理能夠獲得的材質(zhì)，這種材質(zhì)制成的撐桿最大的局限性就是完全受到了材質(zhì)固有性能的限制。比如采用木質(zhì)的撐桿，世界紀(jì)錄最高是2.92m，采用合金撐桿，世界最高紀(jì)錄是4.83m。而通過新材料技術(shù)的應(yīng)用，引進(jìn)了玻璃纖維等高性能復(fù)合材料。這些合成纖維材質(zhì)具有優(yōu)異的性能，強(qiáng)度高，重量輕，韌性好。因此，早在合成纖維引進(jìn)之初，1960年就創(chuàng)造了4.98m的新世界紀(jì)錄，打破了當(dāng)時(shí)普遍認(rèn)為的人體極限4.87m。而到了1985年，撐桿跳的世界紀(jì)錄突破了6m大關(guān)。由此可以明顯的看出，新材料技術(shù)對(duì)于撐桿跳這項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)的極大提升。

與撐桿跳運(yùn)動(dòng)類似的，由于新材料技術(shù)的引人大幅度提升了整體運(yùn)動(dòng)水平的還有標(biāo)槍、自行車、射箭等運(yùn)動(dòng)。標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)中著名的是瑞典的SANDVIK標(biāo)槍，通過先進(jìn)的材料技術(shù)以及工藝技術(shù)，同等條件下標(biāo)槍的飛行距離比其他標(biāo)槍能遠(yuǎn)2m左右。自行車運(yùn)動(dòng)中，著名的是法國(guó)和美國(guó)采用的碳纖維技術(shù)制成的自行車車架，使得自行車的重量大大降低，競(jìng)速成績(jī)有限顯著的提升。而對(duì)于射箭運(yùn)動(dòng)，采用新材料技術(shù)制成的弓弦，能夠顯著提升弓的性能，降低重量。這種技術(shù)制成的弓弦，能使得弓箭的初速度達(dá)到原來的兩倍以上，顯著提升射箭的準(zhǔn)確性。

1.3新材料技術(shù)在運(yùn)動(dòng)設(shè)施上的應(yīng)用

由于各項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)都是在一定的環(huán)境條件下進(jìn)行的，因此周圍的環(huán)境以及設(shè)施對(duì)于運(yùn)動(dòng)人員的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)有著直接的影響，從而影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)。通過新材料技術(shù)的引入，顯著改善運(yùn)動(dòng)設(shè)施以及運(yùn)動(dòng)環(huán)境的典型實(shí)例就是塑膠跑道。傳統(tǒng)的煤渣跑道彈性差，且摩擦不夠，對(duì)于田徑運(yùn)動(dòng)員有著顯著的影響。而新材料技術(shù)，研發(fā)出的塑膠跑道彈性大，能夠使運(yùn)動(dòng)人員獲得更好的“抓地”效果，從而使得田徑運(yùn)動(dòng)員能夠加大步幅和加快步頻，從而顯著提升運(yùn)動(dòng)人員的速度。另一個(gè)新材料技術(shù)應(yīng)用的典型實(shí)例就是人工足球草坪。天然草坪由于難維護(hù)、且嚴(yán)重受到天氣的影響，下雨時(shí)，草地就會(huì)被嚴(yán)重破壞。而由聚氯乙烯、聚丙烯等材質(zhì)制成的人工草坪，有著優(yōu)異的抗倒能力，維護(hù)難度大大降低，且運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)與真草相差無幾。

2 新材料技術(shù)對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)的作用和影響分析

2.1直接作用

通過對(duì)上述新材料技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行歸納分析，其中重要的一塊就是新材料技術(shù)對(duì)體育運(yùn)動(dòng)的直接作用。這一直接作用指的是新材料技術(shù)直接應(yīng)用到了運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的用品、體育器材等專業(yè)工具的生產(chǎn)中。通過新材料技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著提升相關(guān)專業(yè)工具的性能，從而大幅度提升體育運(yùn)動(dòng)水平。比如上面所提到的服飾、撐桿、標(biāo)槍、自行車等運(yùn)動(dòng)中通過新材料及其新工藝，大幅度提升了專業(yè)工具的性能。這些直接作用是有益于提高體育運(yùn)動(dòng)水平的，并且能夠通過專業(yè)的體育用具起到保護(hù)運(yùn)動(dòng)人員的作用。我們應(yīng)該在這一方面與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)時(shí)跟蹤新材料科學(xué)技術(shù)的前沿，做好研究向工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化工作。

2.2間接作用

新材料技術(shù)對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的間接作用指的是新材料技術(shù)通過對(duì)體育運(yùn)動(dòng)相關(guān)的場(chǎng)所、設(shè)施以及其他相關(guān)物項(xiàng)進(jìn)行提升，間接的提升整體的體育運(yùn)動(dòng)水平。比如上面提到的新材料技術(shù)在塑膠跑道、人工草坪上的應(yīng)用，有效提高了田徑運(yùn)動(dòng)員的奔跑速度以及足球運(yùn)動(dòng)人員的踢球體驗(yàn)和草坪的可維護(hù)性。這些運(yùn)動(dòng)環(huán)境的改善，一方面能顯著提升運(yùn)動(dòng)人員的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)，提升運(yùn)動(dòng)水平，另一方面也能夠提供更好更專業(yè)的運(yùn)動(dòng)保護(hù)，保障運(yùn)動(dòng)人員的身體安全。這一間接作用也是需要我們大力探索與研究的方向之一。

2.3對(duì)新材料技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的思考

上面講述了新材料技術(shù)對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)水平能夠有顯著的提升作用。但是，任何技術(shù)，尤其是高科技技術(shù)，都有著其兩面性。新材料技術(shù)在提升整體運(yùn)動(dòng)水平，提高體育運(yùn)動(dòng)的影響力以及提高競(jìng)技體育的公平性等方面有著卓越的貢獻(xiàn)。但是就因?yàn)槠滹@著的提升效果，可能會(huì)導(dǎo)致人們過分注重新材料技術(shù)的投入，而忽略了體育運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)還是人的主體地位、人的自我修煉以及自我提高，使得運(yùn)動(dòng)淪為了新材料技術(shù)的附屬。因此，我們要理智的看待新材料技術(shù)對(duì)于體育運(yùn)動(dòng)水平的提高作用。

3 結(jié)語

應(yīng)用新材料技術(shù)到運(yùn)動(dòng)服飾、器材以及相關(guān)體育設(shè)施，能夠有效提升體育運(yùn)動(dòng)的整體水平，目前在體育運(yùn)動(dòng)的各個(gè)方面都有著新材料技術(shù)的應(yīng)用。但是我們應(yīng)該理智看待新材料技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用，有計(jì)劃、有條件的去進(jìn)行新材料技術(shù)的研發(fā)，來更好的提升體育運(yùn)動(dòng)的整體水平。