讓全世界球迷神魂顛倒的2022年卡塔爾世界杯決賽于北京時間12月19日凌晨結束,經過殘酷的點球大戰,阿根廷隊最終戰勝法國隊,奪得2022年卡塔爾世界杯冠軍。這屆投資2000多億美元的史上最“壕”世界杯有哪些“科技與狠活”,我們來一探究竟。
聚氨酯材料:讓“逐夢之旅”絢麗多彩
每一屆的世界杯比賽用球都會備受關注。從2010年的“普天同慶”、2014年的“桑巴榮耀”到2018年的“電視之星”,再到今年的“逐夢之旅”,除了球體的圖案和設計體現著東道主的文化和理念,足球內部則蘊含著一次次科技的升級。
1930年在烏拉圭舉行的首屆世界杯上,并沒有官方用球的概念,賽事全程使用了多款不同制式的足球。如今我們所熟悉的黑白拼色足球,是由1970年墨西哥世界杯推出首款官方用球“電視之星”發展而來的。1974年德國世界杯采用了首款聚氨酯涂層球,更加防水耐磨。1982年西班牙世界杯用球采用了防水密封接縫技術,但也是最后一款使用真皮制作的世界杯足球。首款聚氨酯合成材料制成的足球在1986年墨西哥世界杯上亮相。隨后,更多的新材料、新技術被引入。1990年意大利世界杯使用了三層復合材料,底層采用經過浸膠處理的織物,中層是用于防水的氯丁橡膠,外層依然采用聚氨酯材料。1994年美國世界杯首次運用具有能量回復性能的聚氨酯泡沫內層。世界杯歷史上第一顆彩色足球出現在1998年法國世界杯上,采用了新型復合泡沫材料和透明印刷技術。在隨后的世界杯中,無縫壓合、球形制模、無縫粘接、內置芯片等技術的應用,讓比賽用球成了“守門員的噩夢”。
今年的“逐夢之旅”是最新一任“史上最快”的足球。它的表面覆蓋了一層紋理聚氨酯球面材料,以三角形狀和彎折設計降低了足球在飛行中的風阻,并且通過采用水性涂料和水基膠降低了球體重量。“逐夢之旅”也是第一款完全使用水性涂料和水基膠的世界杯用球。
更重要的是,“逐夢之旅”包含的中央芯片可以以每秒500次的頻率跟蹤每個球員的動作。這項技術已經應用在籃球上,但由于足球在空中的飛行距離要遠長于籃球,因此應用起來技術難度非常大。“逐夢之旅”的升級也意味著該類型技術獲得重要突破。
農用新材料:讓熱帶沙漠“綠意盎然”
世界杯期間,球員、工作人員餐桌上的多個蔬菜品種,都是采用中國農業科技生產的。位于波斯灣西南岸的卡塔爾,屬于熱帶沙漠氣候,沒有天然耕地,淡水資源也嚴重缺乏,農產品此前主要依靠進口。雖然,卡塔爾近年來致力于提高蔬菜自給率,建立了很多蔬菜工廠。但多種因素導致當地蔬菜工廠的栽培效率、現代技術應用水平并不高。2019年,中國農業科學院都市農業研究所和卡塔爾當地的農業公司合作,開展農業技術援助項目,為當地農場提供技術支援。
此前,當地主要采用集裝箱生產的方式,在集裝箱中使用水培等技術進行蔬菜栽培。除了引入遮光大棚代替空調來控制集裝箱內溫度,該所還結合壘土技術和水培技術,改變卡塔爾蔬菜生產的模式。壘土并非普通的土壤,而是一種新型替代土壤的生態材料。這種新材料可以把農業種植帶入城市空間,實現農業工廠化、智能化生產。
此外,還有很多的農業科技為世界杯提供助力。如比賽場地的草坪灌溉及保養技術,是由寧夏大學提供技術支持。賽場使用的這種地下滲透灌溉技術,由寧夏大學資源管理學院研發團隊歷時11年研發而成。不同于滴灌、噴灌的地上作業,地下滲透灌溉技術能夠把水和肥料直接作用在草的根部,可以有效降低高溫蒸發導致的水資源浪費,較當地現有滴灌技術節水高出34%以上。
氨制冷系統:為基建混凝土“降溫”
在今年年初舉辦的北京冬奧會上,雪人股份設計制造的氨液分離器產品應用于多個賽場的氨制冷系統。
今年年底,雪人股份再度輸出了其“看家技術”,為卡塔爾世界杯基礎建設項目的混凝土“降溫”。卡塔爾所在的中東地區處于熱帶沙漠氣候地帶,夏季氣溫高達50℃,冬季的氣溫也保持在30℃左右,給相關基礎設施建設帶來很大壓力。雪人股份子公司雪人中東公司作為在中東的主要混凝土冷卻方案供應商,為盧塞爾新城項目提供了6套集裝箱式冰站和7套集裝箱式冷水設備,涵蓋世界杯主體育場盧塞爾體育場、卡塔爾哈馬德國際機場、哈馬德港等建設項目。
“大型建筑在澆筑混凝土時,需要在內部預埋水管,在混凝土中加入摻拌冰塊或冷水來降低混凝土的出機溫度。我們的設備可以通過對混凝土攪拌站自動化輸送配比精確的冰及冷水,平衡混凝土凝結過程中的水化熱,經過精確的熱平衡和拌和,澆筑出的混凝土就不會因為溫度不均而產生裂縫。”雪人股份副總經理兼董事會秘書王青龍說。
可穿戴設備:助球員提升競技水平
卡塔爾世界杯有各種專業的可穿戴設備,包括手戴式、耳戴式、身著式和腳穿式。如球員穿的球鞋,傳感器通過硅膠綁帶固定在球鞋的防滑釘上,每秒鐘可捕捉1000次球員左右腳的動態信息。這些信息包括撞擊、腳部旋轉、控球、踢球速度、帶球時間、沖刺次數等。專業裝備加上應用程序,可以讓球員更全面地了解自己,進一步提升競技水平。
還有風靡歐洲的黑科技“黑色背心”。該背心依靠背部肩胛骨間的微型GPS數據接收器,正面則配備有心率帶,可與場邊的接收天線連接,再傳輸至電腦系統進行實時分析。這為教練提供了球員的各項體能數據,如奔跑距離、范圍、速度、沖擊、疲勞負荷、心率等,還能預估身體可能出現的傷病并預警。
此外還有一款智能圍巾,可以通過內置的傳感器,了解現場觀眾在比賽關鍵時刻的情緒波動等。
來源:中國化工報
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