揭秘冬奥赛服:部分采用电加热技术,将来能用于普通防寒服装

来源:北京日报2021年02月24日 14:41

北京冬奥会、冬残奥会正在紧锣密鼓地筹办中。由北京服装学院刘莉教授为总负责人的国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”也取得了阶段性成果。今年1月18日,习近平总书记在北京考察冬奥会、冬残奥会筹办工作时,冬季运动与训练比赛高性能服装研发成果和为国家花样滑冰队《我和祖国》表演所设计制作的服装接受了总书记的检阅。

揭秘冬奥赛服:部分采用电加热技术,将来能用于普通防寒服装

2022年,中国运动员有望身着中国自己研发的“战袍”征战冬奥会。近日,刘莉教授接受记者采访,揭开了那些冬奥服装研发背后的“秘密”。

问:您带领的团队在2022年冬奥会服装研发方面承担了什么样的任务?

答:2019年,北京服装学院获批国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬季运动与训练比赛高性能服装研发关键技术”项目。北服团队作为牵头单位,联合了东华大学、上海体育学院、清华大学等10家单位联合攻关,总计100多名科研工作者一起来投入做这件事。

揭秘冬奥赛服:部分采用电加热技术,将来能用于普通防寒服装

我们的研究内容涉及纺织科学与工程、服装设计与工程、机械工程 (摩擦学)、热物理、生物力学、体育科学等多个学科,要解决“快、护、暖、美” 四个关键技术问题,实现竞速类项目服装、防护材料及装备、耐低温保障材料和服装、技巧类项目服装四类产品创新。

问:冬奥赛服有哪些特别要求?

答:“快”针对的是速度滑冰、高山滑雪等竞速类项目比赛服的综合减阻问题。我们需要解决多参数耦合条件下冬季运动竞速类比赛服装跨尺度协同减阻机制。对于运动员来说,0.01秒都是非常重要的,可能就会因为这0.01秒的差距拿到或错失一块奖牌。

“护”涉及训练比赛过程中服装装备的保护性能。冬季运动项目速度高、环境复杂,运动员损伤风险较大,主要有冲撞和刺割两类损伤,多个研发单位联合攻坚这一课题。比如我们研制的高山滑雪训练防护服,采用新型的柱状阵列式抗冲击结构和新型吸能缓震材料,它能有效保护高山滑雪运动员穿越旗门时的抽打伤害。短道速比赛服则全身使用防切割面料,全面保护运动员身体,同时考虑肌肉压缩、服装减阻功能。

揭秘冬奥赛服:部分采用电加热技术,将来能用于普通防寒服装

“暖”是冬季项目的普遍需求。今年1月6日,崇礼训练基地就达到1966年有史以来的最低温度——零下32度,体感温度更低,严重影响了运动员训练。那么,对于所有冬季项目我们都会用到“暖”。这主要通过两种途径:一是提升纤维保暖率;二是使用主动加热技术。比如有件引起习近平总书记注意的“堡垒”综合保暖系统,就是集防风、防水、透气、耐磨多功能高效保暖于一体的。这套装备包含主动电加热护脸、马甲、手套、袜子、坐垫。在零下30度的环境下,这套设备可持续作业180分钟以上,全方位保护人体。

至于“美”,目前我们正探索在服装中融合中国传统技法,充分传达中国文化。我们有一件比赛服,采用了苏绣的工艺。大家从远处看,都会以为上面的花色是印染的,可用手一摸才发现是一针一线绣上去的。我们采用了非常繁杂的工艺,绣娘们花费了250个小时,将针距缩小到正常的1/5,一针一线地绣出了华美的效果。运动员穿着这件衣服在冰场上翩翩起舞,在灯光的映射下,金光灿灿,成为全场焦点。

问:在这个项目的攻关过程中,采用了哪些高科技手段?

答:在紧身比赛服研发中,我们找与冬奥会参赛选手身型相似的运动员进行实验。先在运动员身上印满无序黑色斑点,模拟短道速滑技术动作,光学仪器会记录动作过程中的皮肤应变情况,通过分析模型进而了解动作规律。我们最终根据规律、结合肌肉压缩需要,来制作适合运动员技战术特点的Skin Suit比赛服,合体的剪裁能有效降低阻力、提高运动能力。

再比如我们的“快”的研究,参考中国运动员体型特征、北京冬奥场地环境,通过流体动力学仿真技术构建三维空气动力模型,在全球范围内筛选并自主研发减阻面料,设计减阻结构,进行风洞综合验证,为运动员进行定制。我们根据不同项目的运动姿态、速度特点,制备高性能减阻面料,并在全球范围内搜集和测试122种面料的基础性能,应用于服装减阻设计中。从项目阶段性研发成果讲,在高山滑雪这个项目,我们设计的服装比国际上购买的先进服装总阻力要下降4%。

问:通过这些技术,实现自主研发,对我们的来说有什么样的重要意义?

答:过去,很多冰雪运动员的服装都是从国外直接购买的,现在我们自己也能做了,而且更适合中国运动员体型和技战术特点。所以对我们来说,掌握自己的知识产权,做出适合我国家运动员的比赛服,这也算是我们的一个冬奥遗产。建立国内自主研发高性能运动服装体系,也是我们北京服装学院的一个理想——在衣服上讲好中国故事。

问:冬季运动与训练比赛高性能服装研发将来能不能在民用领域转化?

答:总书记在参观时,曾在一件名为“堡垒”的黑色服装前停留。今年冬天特别冷,北京已经出现了几次极寒天气,这也让百姓们对服装的保温性能有着更高的要求。这几年,很多国内的消费者都追捧加拿大的大鹅和始祖鸟这两个品牌,但实际上,我们研制的“堡垒”服装在技术和性能方面毫不逊色。我们通过提升纤维保暖率和使用主动加热技术,可以抵御零下30度的严寒。当然,“堡垒”目前还是在科技攻关阶段,未来我们会考虑将这样的技术应用到民用领域,让我们的国人都能穿上民族品牌的高性能保暖服。

(记者 代丽丽 和冠欣)

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