半島聚焦丨AI黑科技“搶風頭”!巴黎奧運會賽程近半,這些神秘“武器”了解一下
連日來,巴黎奧運會正在如火如荼地進行。此前結(jié)束的射擊項目比賽中,射擊選手們身穿厚重的射擊服,導致“步履蹣跚”行動不便,不禁讓人好奇,比賽服里面是否另有玄機?屆巴黎奧運會,不僅僅是一場全球體育健兒展示風采的盛會,也是觀察科技創(chuàng)新的一扇窗口。讓我們一起來看看,那些看似不起眼的運動器材里,究竟包含了多少不為人知的高科技元素。
輔助訓練、協(xié)助裁判,AI科技“搶風頭”
賽事正酣的2024年巴黎奧運會上,AI的身影在各個領(lǐng)域頻繁閃現(xiàn)。
跳水名將全紅嬋、陳芋汐在日常訓練中會運用百度AI跳水輔助訓練系統(tǒng),細致地雕琢動作,精準把握身體的打開和入水時機。
中國國家帆船帆板隊則借助聯(lián)想AIPC內(nèi)置的個人智能體“小天”,制定專屬訓練計劃,并對肢體動作和運動軌跡進行分析,以提升訓練效果。
不僅如此,大數(shù)據(jù)分析、虛擬現(xiàn)實(VR)等技術(shù)也早已深入運動員的訓練康復階段,為他們的競技水平提升提供了有力支撐,同時涵蓋了運動表現(xiàn)分析、比賽預測、智能裁判輔助、運動員健康監(jiān)測、戰(zhàn)術(shù)分析、虛擬訓練和模擬比賽等多個方面。
巴黎奧運會期間,世界反興奮劑組織(WADA)也利用AI技術(shù)進行反興奮劑檢測,以確保競賽的公平公正。
由AI驅(qū)動的阿里云智能頻閃分析技術(shù)已經(jīng)運用于裁判工作,特別是在跳水比賽中,人工智能攝像機能夠?qū)崟r捕捉運動員的動作,協(xié)助裁判做出更精準的判罰。又如江蘇淮安的頂碁運動用品,通過在足球內(nèi)膽植入智能芯片,以每秒500次的頻率記錄觸球情況,為視頻助理裁判(VAR)系統(tǒng)提供了準確的數(shù)據(jù)支持。
乒乓球:六邊形球拍有效增加擊球面積
乒乓球拍是乒乓運動員至關(guān)重要的運動裝備,很多選手的拍子甚至充滿了高科技的元素。這次獲得乒乓球項目混雙銀牌的朝鮮組合李正植/金琴英十分“神秘”,他們的打法和裝備此前都不為人熟知。此番比賽后,有媒體終于對這對朝鮮組合的“神器”球拍與膠皮進行了報道。
朝鮮組合李正植/金琴英。
據(jù)悉,女選手金琴英的“神器”:球拍型號——蝴蝶維斯卡利亞;正手反膠,膠皮型號“銀河北斗”;反手長膠,膠皮是日本產(chǎn)的維克塔斯牌,117-038型號。男選手李正植的“神器”:球拍型號——紅雙喜W968;反手反膠,膠皮型號——蝴蝶T64或D09C;正手同樣是反膠,膠皮型號——蝴蝶D09C。
比賽中,金琴英反手的長膠,讓日本、瑞典、中國香港組合苦不堪言,張本智和賽后直言金琴英“反手太強”。專家解讀分析指出,在乒乓球項目中,一般來說,膠皮的顆粒朝上,顆粒高度為1.5-2毫米以上的正貼膠皮稱為長膠。這種膠皮特點是顆粒細、小、軟,不易吃轉(zhuǎn),拍觸球瞬間,膠粒先傾倒,再復原的過程時間長,因此長膠擊出的球落臺后,會明顯下沉,令對手不適應,回球時易下網(wǎng)或失誤。
賽后中國香港隊男選手黃鎮(zhèn)廷在復盤時說,長膠是一個特殊打法,它跟反膠有不一樣的節(jié)奏,二者的擊球旋轉(zhuǎn)都不同,尤其在混雙項目上,這么一個特殊打法會擾亂對手的節(jié)奏。“簡言之,長膠回過去的球,是來球的反旋轉(zhuǎn),來球上旋則回球下旋,來球下旋則回球上旋。長膠最先被用于削球手,之后逐漸成為部分進攻型選手的殺器。”專家指出。
實際上,除了這對日本選手,來自瑞典的乒乓運動員莫雷加德的拍子更奇特,是一個異形的六邊形,他使用這個異形拍子在2022年的成都世乒賽上大殺四方。
莫雷加德的球拍來自歐洲某著名乒乓球器材品牌,這個異形球拍是通過不等邊六邊形的形狀設計,達到擴充球拍“甜區(qū)”(乒乓球拍的有效擊球面積)的目的,并不是球拍面積越大,甜區(qū)的范圍越大。這個六邊形球拍,其實是通過夸張的外形優(yōu)化擊球區(qū)域。
該球拍的設計人員研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)運動員在擊球時的最佳擊球區(qū)域都是在球拍的上半部分,六邊形的寬區(qū)域也主要是在球拍的上半部分進行延伸,因此有效增加球拍的橫向甜區(qū)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,這款六邊形球拍的板面相比傳統(tǒng)球拍增加5%的擊球面積,但是在甜區(qū)部分卻增加11%,直板則增加9%。
莫雷加德的六邊形球拍。
據(jù)報道,雖然球拍面積大了,但是這款異形球拍的重量沒有明顯增加。在手感反饋上,擊球一瞬間出現(xiàn)較為明顯的停頓感,緊湊而有力的同時,出球弧線明顯加長。
據(jù)報道,從2023年1月1日起乒乓球運進入“科技材料時代”,乒乓球拍不再要求含有85%的天然木材,而僅保留以前對于球拍形狀、大小、重量、覆蓋物和連續(xù)性的要求。此外,除了異形球拍,從休斯敦世乒賽開始,國際乒聯(lián)還首次允許選手們使用傳統(tǒng)的紅色和黑色之外其他四種顏色的彩色膠皮,包括了藍色、綠色、粉色和紫色,希望能吸引更多的年輕人參與這項運動。
射擊:穿上“皮服”幫助控制射姿
目前,中國射擊隊選手已經(jīng)奪得三塊巴黎奧運金牌,比賽中,人們注意到射擊選手身穿的射擊服十分厚重,甚至在入場和出場時,“步履蹣跚”,行動還略顯笨拙。運動不是應該輕裝上陣嗎?專家告訴我們,還真不是。
氣步槍射擊運動員穿著的比賽服又被稱為“皮服”,包括射擊服、射擊褲、射擊鞋和手套等,由特制材料制成,助力控制射姿等。射擊服是氣步槍運動員比賽時必不可少的裝備,它包括緊身內(nèi)衣、內(nèi)襯和射擊夾克,總重量超過10斤。射擊夾克一般由厚實的帆布和皮革制成,里外邊有約束帶、紐扣和拉鏈;在肩、肘和膝蓋部位還額外加上粗糙耐磨的襯墊。這些設計都是為了在比賽規(guī)則允許的范圍內(nèi),讓運動員能更好地保持射擊姿勢的穩(wěn)定。
中國射擊選手在比賽中。 網(wǎng)絡圖
氣步槍運動員還配備了射擊鞋和射擊手套。射擊鞋非常硬,穿上之后腳踝幾乎無法運動,但寬大平坦的鞋底保證了與地面的穩(wěn)定接觸。射擊手套則與服裝協(xié)同作用,固定和支持運動員的姿勢,同時保護手腕免受傷害。
國際射擊聯(lián)合會規(guī)定,步槍運動員必須穿著射擊服比賽,但同時又規(guī)定,射擊運動員的單層衣服厚度不得超過2.5毫米,硬度不得超過3毫米。
隨著科技的發(fā)展,射擊服裝的制作工藝也越來越精良,對于射擊運動員打靶的穩(wěn)定性有更大的助推和加持作用。長期以來,這種比賽服的制作一直由印度、德國、捷克、韓國等壟斷。在國外定做一身“皮服”大約需要1.8萬元,按使用和損耗情況,“皮服”必須一年一換,算起來并不便宜。日前,經(jīng)過兩年多的攻關(guān),國內(nèi)由多家大學以及科研機構(gòu)等單位組成的團隊已經(jīng)完成纖維制備技術(shù)創(chuàng)新、高性能膠水研發(fā)、達標射擊服面料制備、中國元素服裝創(chuàng)新以及成衣批量制備等成果,助力射擊比賽服實現(xiàn)了中國研制、中國制造。
7月10日,《中國體育報》在報道中肯定項目成果,“實現(xiàn)了關(guān)鍵性技術(shù)突破,推出了符合國際射聯(lián)標準的產(chǎn)品,并助力國家隊運動員完成奪金任務。”
跑鞋:碳纖維板等高科技頻繁應用
巴黎奧運會田徑賽場上最搶眼的運動裝備,毫無疑問是跑鞋。作為奧運會的老玩家,國際品牌在賽前就紛紛發(fā)布了最新裝備。今年4月,阿迪達斯在巴黎發(fā)布了2024運動員裝備系列。在運動鞋方面,該系列包含49雙運動鞋,包括田徑、網(wǎng)球、籃球等傳統(tǒng)項目,還包括霹靂舞、滑板等新設項目。
PUMA在7月1日發(fā)布了全新一代長距離氮氣科技跑鞋Deviate NITRO TM 3,這款跑鞋專為中長距、馬拉松而設計。包括美國田徑隊菲奧娜·奧基弗、達克塔·林德伍姆在內(nèi)的中長跑運動員,都將在巴黎奧運會穿著這款鞋參賽。耐克此次也有多款跑鞋登場,涉及100米、200米、400米、800米、馬拉松等項目。另外,本屆巴黎奧運會還迎來了安踏、李寧、特步、匹克等中國品牌。
1920年,7次波士頓馬拉松冠軍克拉倫斯·德馬,穿著一種擁有縐紋橡膠底和皮革鞋面的鞋在大街上跑步。他宣稱自己穿的是正宗跑鞋。那是由希欽斯公司定制的一款輕便鞋子,重量小于10盎司。上世紀70年代中期,跑鞋技術(shù)迎來了一次重大革新,Brooks品牌首次將EVA材料(乙烯和醋酸乙烯酯共聚而成)應用在鞋的中底,而耐克推出的氣墊跑鞋登上了1984年洛杉磯奧運會。
被封殺的耐克明星跑鞋。
21世紀,隨著碳纖維板、3D打印技術(shù)、智能傳感器等高科技元素的應用,跑鞋技術(shù)進一步發(fā)展。阿迪達斯的Boost科技和耐克的ZoomX泡沫材料等成為這個時期的代表技術(shù)。
不過,跑鞋技術(shù)并不是越高科技越好,2020年2月,由于被人們批評為“技術(shù)興奮劑”,耐克的一個明星跑鞋系列遭世界田聯(lián)封殺。2020年2月,世界田徑聯(lián)合會(世界田聯(lián))宣布,高級別賽事中將禁止使用耐克公司生產(chǎn)的Vaporfly系列多款跑鞋,該系列跑鞋的開發(fā)技術(shù)也將受到嚴格限制。世界田聯(lián)的新要求是,跑鞋的鞋底厚度不能超過40毫米,鞋內(nèi)不得嵌入一塊以上的硬板,并表示該規(guī)定即時生效且僅適用于高級別賽事。新規(guī)定還要求,自2020年4月30日起,任何跑鞋必須在市售4個月后才能在高級別賽事中使用,這令運動員在大型賽事中無法再使用耐克和其他公司的樣品跑鞋。
肯尼亞著名馬拉松選手埃利烏德·基普喬蓋穿著耐克的這款跑鞋,史上首次把馬拉松跑進兩小時。他的肯尼亞同胞布麗吉德·科斯蓋則穿著該系列跑鞋,打破打破塵封16年之久的女子馬拉松的世界紀錄。他們所穿的跑鞋都在超壓縮的厚橡膠中嵌入了三層碳板,耐克稱這一設計有助于將跑步效率提升高達4%。
由于穿耐克的明星跑鞋成績提高較大,前意大利馬拉松冠軍吉安·迪瑪?shù)つ嚷?lián)合其他19位頂尖馬拉松高手聯(lián)合向世界田聯(lián)和運動誠信組織投訴,認為耐克的跑鞋給選手提供了不公平的競爭優(yōu)勢。很多人認為這些鞋子已經(jīng)“越界犯規(guī)”,英國布賴頓大學運動與鍛煉專業(yè)教授揚尼斯·皮齊拉迪斯稱它們?yōu)椤凹夹g(shù)興奮劑”。
“鯊魚皮”被禁新款泳衣又出現(xiàn)
在游泳比賽中,泳衣作為至關(guān)重要的裝備,對成績影響較大。專業(yè)運動員的泳衣通常比較緊身,因為這樣會盡量減少水的阻力。
2008年前后流行的“鯊魚皮”泳衣就是利用了這個原理,這個泳衣穿脫一次就需要半小時甚至更長時間,一件7000多元的泳衣只能穿6次就宣告作廢。由泳裝品牌Speedo推出“鯊魚皮”泳衣,是一種仿鯊魚皮的高科技泳衣,使用了能增加浮力的聚氨酯纖維材料,可以幫助運動員在水中減少3%阻力,從而提升游泳速度。這種泳衣在短時間內(nèi)迅速流行起來,幫助運動員打破了多項世界紀錄,在2004年雅典奧運會上,一共有47名穿著“鯊魚皮”泳衣的游泳運動員獲獎。美國著名選手菲利普斯在2008年北京奧運會上成為八金王,前無古人,不可否認,他的游泳技術(shù)非常高超,但是鯊魚皮泳衣在其中的作用也不可忽視。
菲利普斯。 網(wǎng)絡圖
為了比賽更加公平,國際泳聯(lián)于2009年7月底作出決定,從2010年起禁止在比賽中使用高科技泳衣、泳衣材料必須為紡織物、泳衣不得覆蓋四肢(男運動員只能從膝蓋骨穿到肚臍,女運動員只能從膝蓋穿到肩膀),不過新規(guī)則使用前的世界紀錄不作廢。
這個規(guī)定似乎標志著快速泳衣時代的結(jié)束。但今年巴黎奧運會上,Speedo推出最新Fastskin LZR 2.0泳衣,澳大利亞游泳隊將穿著這款泳衣參加比賽。據(jù)Speedo研發(fā)主管科拉·拉韋佐表示,這款泳衣?lián)碛械臀屎洼p薄面料,可以幫助運動員減少水中阻力,游得更快。
美聯(lián)社記者珍娜·弗萊爾試穿了這款泳衣后指出,首先,穿上它需要10分鐘的時間,其次關(guān)于它是否會幫助運動員游得更快,她個人不確定。“可能奧運選手是這么認為的,但我并不能確定。”
標槍材質(zhì)正在向合金鋼和碳素改進
東京奧運會田徑比賽女子標槍決賽中,中國選手劉詩穎以66米34的佳績摘得金牌,創(chuàng)造了中國女子標槍的新歷史。巴黎奧運會女子標槍項目上,中國選手呂會會和戴倩倩將向獎牌發(fā)起沖擊。姑娘們使用的小小標槍,也蘊藏著不少科技含量。
標槍從原始社會開始就是重要的狩獵工具,它是人類歷史上有據(jù)可查的最早的遠程兵器之一。在古代奧林匹克運動中,人們已經(jīng)開始將標槍助跑投遠和原地投準作為競技項目。在完全退出軍事舞臺之后,標槍成為了一個純粹的田徑運動項目。
劉詩穎在比賽中。
最初運動員使用的木制標槍前后一樣粗,20世紀50年代初,美國標槍運動員赫爾德研究出兩端細、中間粗的木制標槍,延長了標槍在空中飛行的時間,因而被稱為“滑翔標槍”。20世紀60年代,鋁合金標槍問世,它比木制標槍硬度大,減少了顫動,標槍的外形有利于飛行。現(xiàn)代標槍的規(guī)格是,男子標槍重800克,長260-270厘米,女子標槍重600克,長220-230厘米。
50多年前,標槍開始使用薄壁鋼管制造,但目前標槍材料逐漸由鋁合金向更堅硬、滑翔性更好的合金鋼和碳素材質(zhì)進行改進。
1984年民主德國運動員霍恩以104.80米的成績打破世界紀錄,由于這個成績已經(jīng)威脅到現(xiàn)場觀眾的生命安全。國際標槍聯(lián)合會做出決定:將男子標槍的重心配置向前移動了4厘米,將女子標槍的重心前移3厘米,這一決定導致標槍在飛行過程中更快下落,也限制了標槍成績一味猛升,最終將標槍世界最好成績限制在了100米以內(nèi)。可以說,標槍運動是科技與奧運的完美產(chǎn)物。
在發(fā)展過程中,標槍不僅僅材質(zhì)有更新,研究人員還研究出了標槍分米級理論,即為不同水平的運動員制造不同米級的標槍:為投擲成績50米的運動員設計制造50米級的標槍,為投擲成績90米的運動員設計制造90米級的標槍,運動員能取得較好的成績。標槍分米級理論的創(chuàng)立,是田徑投擲器材制造歷史上的一大創(chuàng)舉。
復合材料碳纖維撐桿里外有三層
7月23日,即將前往巴黎奧運會的中國田徑隊突然傳來壞消息,撐桿跳高選手李玲在訓練中不慎受傷,她通過個人社交媒體宣布將退出本屆奧運會。作為國內(nèi)知名選手,李玲四次刷新亞洲紀錄,連續(xù)收獲三屆亞運會金牌。在國際賽場,人們最熟知的撐桿跳高選手是來自烏克蘭的布勃卡,他曾30多次打破世界紀錄,目前的世界紀錄則是瑞典名將杜普蘭蒂斯今年4月創(chuàng)造的6米24。
撐桿跳高需要選手與器材(撐桿)完美配合,才能取得好成績,由于撐桿跳是借助撐桿彎曲時積聚的彈力,在撐桿展伸時釋放,將運動員“彈”過障礙桿,因此撐桿質(zhì)地與跳躍的高度關(guān)系十分密切。
撐桿跳高需要運動員與器材完美配合。
撐桿跳高這個項目的發(fā)展史,其實就是一部關(guān)于撐桿的材料史。撐桿跳高最早出現(xiàn)于古希臘,據(jù)說那時人們用長桿撐著跳過暴怒的公牛。撐桿跳比賽也早在公元前1829年出現(xiàn)在古愛爾蘭的運動會上,那時的比賽方式是,用棍棒撐著跳過小溪。
現(xiàn)代撐桿的材質(zhì)不斷變化。19世紀,跳高者使用木桿。1896年,美國人威廉姆·霍伊特用沉重、沒有彈性、容易折斷的木桿跳出了3.30米的成績,在當時這是首屈一指的。后來人們開始使用來自日本的竹桿,1942年,美國人沃姆爾丹姆用竹桿跳出了4.77米,刷新了世界紀錄。
到1948年,出現(xiàn)了重量更輕、彈性更強的玻璃纖維桿。這種玻璃纖維桿就是人們常說的“玻璃鋼”。它是用玻璃纖維做增強材料,或用玻璃布浸漬不飽和聚酯,加壓固化成型而得到的撐桿。
如今,單一的玻璃纖維撐桿已不大被人采用,碳纖維已經(jīng)出現(xiàn),不飽和聚脂被環(huán)氧樹脂取代,碳纖維復合材料的性能比玻璃鋼有了大幅度的提高,因而現(xiàn)在的撐桿更輕、強度更好。現(xiàn)代復合材料碳纖維撐桿分為三層:外層是高強力的碳纖維,保證撐桿既柔韌又結(jié)實;中間則是碳纖維質(zhì)地的帶狀織物;里層是繃帶狀的玻璃纖維,以防撐桿斷裂或扭結(jié)。這樣的復合材料撐桿,能在運動員高速奔跑后,幾乎彎曲達到90度還能支撐運動員的身體,“彈”過障礙桿。
奧運的體育產(chǎn)品那么先進,普通人要用上它還有多遠
半島新聞客戶端綜合整理,素材來源:澎湃新聞、新華社、央視CCTV5、中國新聞周刊、紅星新聞、大眾日報、廣州日報等
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