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- 知识堂 仿生技术制造减阻效应
泳者在水中遇到的阻力,与水的密度、泳者的正面面积、摩擦系数及泳者速度的平方成正比,因此减少正面面积和摩擦系数是低阻力泳衣的关键。
第四代鲨鱼皮泳衣能将水中阻力降低10%,并可减少5%的氧气消耗。这些因素都让穿着鲨鱼皮泳衣的运动员成绩不断提高,这甚至令其生产公司受到了包括Arena和阿迪达斯在内的多个生产商质疑,对手认为新泳衣过度采用高科技导致比赛不公平,因此Arena在本月4日以一封给国际泳联的公开信发起抗议,但国际泳联最终通过决议并回复道,Speedo的泳衣实属合法。在国内,北京航空航天大学院教授张德远成功地对鲨鱼皮外端形貌进行了复制,并且在管道运输方面进行了实验,研究结果显示:在管道内壁使用仿真鲨鱼皮,管壁阻力比普通管道减少了8%。张德远估计,如果能够为现有的仿真鲨鱼皮加上超滑液缓释功能的话,减阻效果可能达到30%以上。
专家说法 从刮体毛到仿生科技 主要还是靠实力提高
在最近连破世界纪录的狂潮中,最引人注目的是男子50米自由泳,波波夫保持了8年的纪录被澳大利亚选手苏利文打破之后,又被苏利文本人和法国选手贝尔纳先后3次改写,新纪录从原先的21秒64提升到了21秒28!
世界最好成绩提高频率之快,幅度之大,让人们惊讶不已,但是李文静教授显得十分平静。作为前中国游泳协会的科研小组成员,已过退休之年的李文静现在虽然卸掉了北京体育大学游泳教研室主任的头衔,但仍然是学校的博士生导师,长年研究世界游泳技术的发展与变革。“或许人类在陆地上的速度会有一个极限,但在水中游泳,他们的速度是无止境的,起码现在还无法预知将来的世界纪录会达到一个什么样的水平。”李教授说。
在李教授看来,成绩的提高,不外乎两种因素:一是运动员自身体质和技术的增强,二是水中阻力的减小。前者是主观因素,也是最重要的因素。“人类的祖先并不生活在水中,游泳并非人的本能,人类现在还无法把这种技能全部发挥出来。另外,选手们的技术还有很多改进的余地,比如关节的屈伸和力量的运用。到目前为止,人类对水的认识还不够,还无法完全认识到他们在水里浪费了什么东西,浪费了多少东西。从解剖学的角度来讲,人的潜能往往会被技术所限制。今年纪录屡次被破,最主要的原因就是运动员的科学训练和自身实力的提高。”
减少水中的阻力,则是游泳运动员提高成绩的客观要素。从古到今,人们在这方面坚持不懈地进行尝试。“在科技还不发达时,最早是刮体毛,弄得全身光溜溜的。现在是借助泳衣。”今年来世界纪录频频被打破,Speedo公司的新款“鲨鱼皮”泳衣被认为是直接推动者,打破纪录者大多是身披此款泳衣上阵,在迄今为止19次改写的长池世界纪录中,仅有意大利选手佩莱格里尼的战衣不是这个型号。“我还没有看到这款泳衣,所以不敢随便下结论,但泳衣能帮助提高成绩,这是有科学道理的,在减少阻力方面,高科技的力量的确比赤膊上阵要强得多。”