你不知道的奥运科技

六年前，正是凭借着“奥运遗产”概念，已经举办了两次奥运会的伦敦，得以脱颖而出。为了处理奥运会遗产，尤其是赛后场馆的利用，伦敦专门成立了奥运遗产公司。围绕“遗产”这个主题，伦敦奥运的筹备阶段，大到场馆设计，小到设施的材料选择以及能源供应，无不体现着环保和可持续的理念，也凝聚了无数高科技的奇思妙想。当然除了主场馆和设施器材，运动员们的“秘密武器”也绝对会让你眼前一亮。

防“滚转”的双层跑道

本届奥运会的跑道，看似平凡，实则玄机暗藏。传统跑道的顶层采用橡胶颗粒，集产生附着摩擦力和吸震性能于一身，而本届运动会主体育场跑道将这两个性能分离到两个层。底层采用衬垫，负责吸震；而顶层能够让耐滑性、附着摩擦力和耐用性达到最大化。跑道的两层均进行硫化。这一过程将不同材料的分子结构连接在一起，让表面更加统一，提高强度和弹性。

而且以往的跑道在设计上采用方格结构，它只沿着选手奔跑的方向弯曲。而今这一设计发生了变化，跑道衬背采用长菱形网格结构。这一设计的优势是网格很容易朝着任何方向弯曲，而不是只能沿着选手奔跑的方向。这样能够在产生减震效果的同时缩短材料反应时间。材料的快速反应意味着选手能够减少能量的消耗。而迅速恢复原状的材料，就像是一个跳板，可以为运动员提供更多的能量反馈，为选手的下一次踏步提供了辅助。

此外，多方向弯曲也能够缩短“滚转时间”。滚转是指选手足部从第五根跖骨到第一根跖骨的自然滚转。滚转时间缩短意味着足部与跑道的接触时间更短，减少足部在跑道上的停留时间。这些设计，能使运动员在踏上和离开跑道过程中消耗的时间和能量更少，从而帮助选手取得更好的成绩。

伦敦奥运期间，奥林匹克公园将有一座可移动的综合诊所，在这里运动员们能免费体验到最好的医疗保健服务。从最好的眼部护理、牙科护理到理疗、整骨甚至外科手术，运动员们都可以24小时全天候在这座造价高达2300万英镑的综合诊所体验到。

奥运会期间，综合诊所内将有一支600多人的团队提供服务，这里提供了多种数字成像设备，包括核磁共振仪、CT、无线数字X光射线检测仪和超声设备，即使是最小的拉伤和扭伤都可以诊断无误。此外，这里还提供了270台自动体外除颤器，以及用于心律分析、监控和诊断的静息心电图仪。奥运会后，这座综合诊所将移交给英国国家医疗服务系统。

让游客帮忙发电的地砖

奥运会时密集的客流量将给伦敦带来一轮用电高峰。而一项有趣的设计，将地砖也“应召入伍”，帮助解决电力短缺的问题。

这套发电系统叫“发光地砖”，当行人踩踏地砖时，产生能量的5%将会被收集起来用于点亮位于地砖中间的LED灯，其余的能量则会被储存进蓄电池，长达三天之久。而这些被储存起来的电量可以通过城市供电系统传输，为一些低能耗的系统提供电力。

而且，用来制作这种瓷砖的材料，100%都来自回收的废旧汽车轮胎。在本届奥运会上，这些废轮胎地砖，将铺设在奥林匹克体育场和斯特拉福德城市购物中心间的街道上。

据发明者测试，每次踩踏带来的能量可以让LED灯闪烁30次，如果斯特拉福德城市购物中心第一年的客流量可以达到300万人次，那么这些脚步带来的电能足以满足商城一半的日常电力需求。

“能屈能伸”的奥运场馆

奥运场馆不是帐篷，但是它在使用过后，却能像帐篷一样拆除再利用。

本届伦敦奥运会的主要场馆，全部设计都本着环保、可循环利用的原则。比如可以容纳8万观众的巨型“伦敦碗”，在赛事结束后便能够迅速地拆卸，缩小2/3的体积。而伦敦碗的上面四层则会被拆除，然后变成一个小型的足球场。

而游泳馆“海浪”也是个“能屈能伸”的建筑。“海浪”的一对翅膀，能使原本只有2500个座位的场馆增加到17500个座位。而且在游泳池两侧的座位，自然光线会形成阴影，让坐在看台的观众不会受到两边观众的影响，而将注意力集中在比赛中。比赛后，海浪的翅膀会被移除，原有的三个泳道也会改为五个，并且对外开放。

“雾都”伦敦，曾是工业文明的中心。它不但带给了伦敦现代文明，也带来了被高度污染的土壤。土壤中包括焦油、氰化物、砷、铅甚至一些放射性物质。

在本次奥运会中，为了减少污染对人们造成的影响，一家“土壤医院”应运而生。

建设初期，200栋建筑被拆除，废料按照97%的回收率被重新使用。少量含有放射性物质的土壤被安全深埋。两座土壤修复工厂将有毒土壤挖起，然后送进巨型的“土壤洗衣机”中，分离出沙子和碎石，提炼出污染物。然后电磁铁将土壤中的重金属吸走。经过一系列的“清洗”，土壤经过严格的测试和检测合格后，才会投入使用。该项目的负责人说，经过处理的土壤，即使不小心被孩子吞下去，也绝不会造成任何伤害。

水浪杀手

在游泳比赛中运动员前进激起的水浪，会形成反作用的阻力，靠近泳池壁两侧的边道，是这种阻力的“重灾区”，对于游泳运动员来说，被排在边道比赛就是抽到了“下下签”。但这一情况，将在伦敦奥运会的游泳场馆“海浪”上得到改观。

伦敦奥运会游泳馆的建造过程中，采用了名为“波浪停止”的技术，这种技术可以有效减少波浪对运动员的影响，使运动员感到游得更快，因此又被称为“快池”。

波是能量传递的方式，从运动员起跳进入水中开始，他的能量就被水波带走了，每划一下水，踢一下脚，能量都会被带入产生水波的系统。为了减少波浪，“快池”采用了先进设计，它的底部深度可以被调整。在奥运会期间，它的水深保持在3米。这样泳池足够深，使得水波在到达底部前就消散了，不会反过来干扰运动员。

此外，“快池”采用了无凸出池壁的设计，使泳池水面与池边持平，在池边的墙壁上设计了下嵌式溢水槽。运动员划水产生的波浪冲到池边时，就顺势冲到溢水槽里，这样就大大减少了波浪触壁回流的现象。

在“快池”里，分隔赛道的水道线也被充分利用，被称为“消波水道线”。它在全长50米的泳池里被绷得紧紧的，重量也比一般塑料管要重，并不像浮萍一样随波漂浮，能保持在一定水浪范围内摆动幅度很小。再加上螺旋纹表面，使得它能进一步抗击水波干扰。

不过，主办方也承认，尽管采用了多种技术，但是水波影响被完全消除仍是不可能的。

有趣的是，今年初，一条新闻使“海浪”游泳馆备受质疑。当时，英国《每日邮报》用了一个超长的新闻标题：“笨拙的承建方砸了500万英镑建造奥运游泳池，结果发现短了5厘米，不符合奥运比赛标准”。

后经证实，文中提到的奥运游泳池并非“海浪”，而是指位于朴茨茅斯的蒙巴顿中心，原计划在奥运期间备战使用，但因承建方遗忘了5厘米宽的触摸板，使得长度出现误差。幸好，“海浪”是符合奥运标准的泳池。

尽管“鲨鱼皮”泳衣被禁止使用，它的“同门师弟”却即将闪亮登场。曾经研制出“鲨鱼皮”的Speedo公司这次带来的是“快皮3（Fastskin3）”游泳装备。准确地说，“快皮3”不是单纯的泳衣，而是将泳衣、泳帽与泳镜结合在一起的装备系统，这一改之前三者单独设计的情况。

Speedo公司流体实验室负责人介绍，他们制作了一个三维的数字形体，通过局部改变这里加一点，那里减一点来计算每种形态变化带来的阻力改变，最终找到一个理论上的完美体型。

为了使运动员尽可能接近这个完美形态，“快皮3”从头部开始“矫正”体型。比如，运动员头部带有褶皱，会产生阻力，但是根据3D头部影像所反映的人体平均头部形状来制作的泳帽，将会把皱褶最少化。

此外，人体头部与背部之间有个下沉区域，造成压差阻力，会使运动员稍微向后吸引。而新泳帽空间略大，正好能够将此区域填平。与普通的硅胶泳帽相比，把头发堆积在这个下沉的形状内可以减少3.4%的阻力。

尽管依照“完美体型”，一个覆盖全脸、像蝙蝠侠面具那样的泳镜更能减少阻力，但它违反国际泳联的规定，因此，Speedo公司只能退而求其次，把它塑造成水滴的形状，而且在太阳穴的位置向上突出。

这样的设计可以让从头顶到眼睛的水流更贴近于面部，创造出一种超光滑的水体边界层，产生的湍流更少，而湍流能够影响选手的成绩。按照设计者的话说，这种泳镜可比Speedo的其他模型减少2.2%的阻力。

说到泳衣，像“鲨鱼皮”那样包裹全身的泳衣自然不能使用了。“快皮3”使用的方法是以局部覆盖身体的泳衣把轮廓压缩得更像梭鱼，这需要用缝进泳衣的莱卡板来挤压人体的大腿、臀部和胸部等区域。

Speedo表示，这款泳衣能够减少被动阻力16.6%，减少身体主动阻力5.2%，氧经济性提高11%。这种程度的改变会带来0.11%的潜在速度提升。尽管看起来提升不多，在短距离游泳比赛中，它已足够决定冠亚军的归属。因为在北京，美国游泳名将菲尔普斯在男子100米蝶泳决赛就以0.01秒的优势击败了塞尔维亚选手查维奇。

尽管“快皮3”充满科技噱头，不少运动员却不喜欢它。男子1500米自由泳世界纪录保持者孙杨就在微博上说：“这款泳衣太不给力了！”确实，它穿着特别麻烦，衣服非常紧，还容易破。看来，运动员与运动服的磨合还有待时间。

说起泳衣，人们总是想到游泳比赛。其实，跳水比赛中泳衣的作用也不可小视。本届奥运会，中国和美国跳水队的泳衣都是由李宁公司打造的。虽然同出一门，所采用的技术却大不一样。

中国队员身材娇小，他们的泳衣布料之间有一条像“排水槽”一样的缝合沟，帮助选手在入水时达到最佳的水花效果。而美国队员爆发力强、动作幅度大，他们的泳衣两侧有特殊涂层，使其更贴身，帮助控制肌肉力量的释放。

水中有“快皮3”，陆上有“涡轮之速”。这个很“炫”的名字来自它布满涡轮般孔洞的外表。中国、美国、俄罗斯和德国的部分选手将穿着这种高科技运动服参赛。

“涡轮之速”的研发者耐克公司表示，运动服上的孔洞可以减少空气阻力。通过数千小时的风洞测试，理论上穿着它可以比穿着耐克现有运动服提高百米成绩0.2%，也就是0.023秒。以北京奥运会为例，这一成绩提升能让男子百米铜牌得主沃尔特·迪克斯（Walter Dix）站到银牌领奖台上。

说起来，“涡轮之速”的孔洞设计灵感来自于高尔夫球。一般的高尔夫球表面有300~500个小孔，这样凹凸不平的球体表面会破坏球体四周原本平整的空气层，从而达到减少空气阻力的效果。正是基于这一原理，耐克把孔洞搬到运动服上。而这些孔洞集中在运动服的肩部、臂部和小腿部分，因为这三个部分产生的阻力最大。

除了孔洞设计，“涡轮之速”款式设计也是一个卖点。它贴身舒适，全身塑型，接口外置，皮肤感受不到丝毫的摩擦感。此外此款球衣总重仅有400克，比北京奥运会上篮球运动员们穿着的款式轻了58%。

有了这些优势，“涡轮之速”是否能像“鲨鱼皮”泳衣那样带来大范围世界纪录的刷新呢？目前看来，它的威力还远不能与“鲨鱼皮”相提并论。

比较运动员在“鲨鱼皮”鼎盛时（2009年）与禁止后（2011年）的成绩，不难发现在短距离游泳项目上高科技泳衣带来的成绩提升高达1.6%，这远高于“涡轮之速”带来的0.2%的提升。此外，这一进步是针对百米跑的，随着项目距离的加长，速度会下降，空气动力带来的效果也会减弱。

可降解的中国“龙服”

6月17日，在京开幕的第30届中国国际体育用品博览会上，中国奥委会合作伙伴推出了奥运领奖服“奥运龙服”。除了这个霸气的名字外，“龙服”的科技含量也体现了目前体育服装制造领域的最高水平。龙服所用面料是环保再生面料，每吨再生纱线可以节约6吨石油。据设计方介绍，伦敦7、8月间正是雨季，这套龙服的面料不仅可以防水，还可以通过对在人体和服装之间的微气候进行调节，使穿着者在雨天仍然可以感觉干爽和温暖。

此外，这套龙服是无缝拼接完成的，还可以降解。

为了提高公平性，一些监测功能军事科技也走进了奥运会。在伦敦，军工企业将带来一种应用于海军的电子监测技术。这项技术可算是加强 版的“鹰眼”，将用在奥运会的板球比赛上，用它超高速的追踪能力判断球手究竟是取得惊人的成绩还是犯规。原先的比赛追踪摄像技术和这种军用技术相比，实在是太模糊了。

英国军工巨头BAE公司也与体育界进行了技术合作。这项开始于2007年的合作项目已耗资150万英镑，在本届奥运会上将应用于帆船、现代五项等多个项目。比如，在现代五项中，BAE的光纤通信技术可以帮助裁判在最短时间里判定选手的成绩。

不到现场也能“身临其境”

如果不亲临赛场，怎样才能享受到现场的观感？那就是观看3D赛事直播。在伦敦奥运会上，有多个国家的电视节目将进行3D直播，电视用户只需拥有3D电视机和3D眼镜就可观看。

中央电视台也会推出部分3D赛事直播节目。英国BBC电视台将采用“超高清”技术，可将直播节目在大屏幕上播放，而这些屏幕的高度有可能达到15米。

高科技足球还原精确的飞行路线

伦敦奥运会足球比赛用球名为阿尔伯特，是一款融合了高科技成果的足球。该球通过一连串的三角面板热加工融合而成，以保证它的质感和精确的飞行路线。每块面板之间的缝合都紧凑至极，以提高皮球的触感及控制感。表层皮质采用独特的纹理设计，以保证球体拥有高度精密且极细致的表面结构，从而确保球鞋能同球面产生最佳磨合。在皮球表层的下方是一层动物骨骼的编织层，用于提高空气阻力的还原度，并且能够起到减少皮球吸水的作用。

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