人们通常把田径场上的百米冠军称之为“飞人”,从起跑到冲刺,短短十几秒,有谁知道运动员脚下的跑道功不可没?
智能化跑道=数据库
今年10月,国家体育总局训练局田径馆内铺设了一条红色跑道。据了解,踏上这条塑胶跑道训练的第一人将是刘翔。这条跑道长45米,像是一条红色长龙仰卧在地。原来,红色的跑道能让运动员更兴奋。国家体育总局田径管理中心训练部负责科技研发的赵女士介绍,红色更能激发运动员的斗志,更能呼应运动员运动时的剧烈起伏的心率。
除了色彩之外,塑胶跑道下还藏匿着一条数据线,用以连接电脑。千万不要小看这条数据线,它的作用是从运动员一踏上这条跑道,电脑就会通过它测算出运动员的心率、情绪是否稳定,兴奋度是否足够等。
显然,数字化无疑代表了塑胶跑道的最高科技,塑胶跑道下面有传感器、测力台等设备,这些设备都与计算机连接,随时显示出地面温度和室内湿度,并迅速知晓客观环境是否适合比赛。
同时,事先铺设好的数据传输线可以采集运动员起跑时脚底与塑胶跑道接触的信息,如形状、时间、跑道纵向支撑力等,这一条看似简单的数据线,担负着非常重要的职责。
首先,它可以利用无线遥控技术和计算机技术制成的运动员心率遥测系统,根据运动员做出的准备动作,判断运动员在接下来的比赛中会存在哪些动作或状态上的隐患。
其次,再将其传输到计算机。计算机经过特殊的软件分析,得出运动员在整个过程中任意时刻的速度、加速度、弯道离心力,并计算出运动员的步长、步频等技术参数。
最后,计算机还可以分析出该次起跑的动作和节奏是否合理。科研人员可以通过无线耳机将数据即时反馈给运动员,从而使他们立刻做出调整。
这种提前预知的能力能帮助教练员设置运动员个性训练方案,而且能让运动员避免耗费太多的时间精力在失误的训练上。让运动员在正式比赛中及时调整好运动状态。
“如果运动员本身实力非常强,但因为某个小失误就丧失夺金机会是非常可惜的,让优秀的选手在他们有限的运动生涯中,创造出最好的成绩,运动高科技产品是必需的。”北京体育大学教授孟卫明告诉记者。
同时运动员还可以随时在电脑里调取每次训练和比赛包括助跑速度、步长、蹬踏力度等技术参数的数据图,只要踏上这条跑道,就可以知道运动员在上面的一切活动记录和心理变化,智能化的跑道更像是一个大型的数据库。
跑鞋和跑道的纳米分子相吻合
众所周知,纳米技术的使用,让人类社会跨越了一个新的科技领域。这种微观的计量单位运用在制作工艺上,能让产品无论从质量,还是从性能上都更加完美。而纳米技术在奥运会中的应用主要就体现在涂料和田径塑胶跑道上。这种蕴涵纳米技术的塑胶跑道能充分表现出跑道优良的力学性能,当然,它也造价不菲,短短45米跑道的制作成本达上百万元人民币。
新跑道铺设的塑胶厚度达到了22毫米,是将两层不同硬度的橡胶硬化成很薄的贴面, 然后把它胶粘到沥青基底上。这样结实的结构型顶层有助于跑道贴面发挥作用。因为纳米技术的使用,使跑道的弹性非常好。
据了解,这条塑胶跑道的纳米分子与刘翔跑鞋的纳米分子相当吻合,“刘翔在上面跑步,因为弹性十足,会感觉非常舒服,而且塑胶跑道与脚的受力相吻合,会有事半功倍的效果。”赵女士表示。
除此之外,这样柔软并弹性十足的跑道还可以保护运动员的脚踝和身体,即使运动员摔倒了,也不会有明显的创伤。同时纳米跑道还非常利于运动员出成绩,刘翔在美国纽约世锦赛上使用的这种跑道,帮助他创造了12秒92的好成绩。
精细到头发丝的安装技术
对于新型跑道各部分的安装,也是科技贯穿工程。先就是传感器的安装,传感器非常精细,并十分微小,它对地面的平整度、柔软度,特别是场地干净程度的要求都很高,一点点的沙粒附着在表面都会影响数据采集的精准度。所以,施工者不仅要在传感器下先铺一层沥青,而且在安装传感器时,不能有一丝失误,否则整个工程就得重做。仅仅铺设这条长45米的跑道,整个施工队用时40多天才完成,要比铺设一条普通跑道多耗时3倍。
接下来的黏合对技术的准确程度要求更高,整个跑道的黏合全部使用手工,基本上都是工人们一厘米一厘米地去粘。如果感应器和跑道黏合得不够牢固或位置偏移,运动员在助跑时产生的力就容易使跑道产生大幅度的震动,从而影响到数据的准确性。
而铺跑道的时候一定要把握好它的伸展度,如果跑道拉得太紧,那么跑道就会比较硬,如果太松的话,跑道则没有弹力,并且容易让运动员摔倒,这就需要精密的计算,运用跑道的分子数、地面摩擦力和反弹系数,通过一系列公式才能把这个结果精确化。
作者:吕静