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“金色”鲨鱼皮
日期: 2008/08/18 00:24

   “我感觉我穿着世界上最好的游泳衣,当我碰到水时,感觉就像是火箭一样,我迫不及待就想向前游动。”
  说这话的,是北京奥运会上志在夺取8块游泳金牌的迈克尔•菲尔普斯。
  虽然截至8月15日,他距离这一梦想还有两块金牌,但是,在本届奥运会迄今所获得的6枚金牌,已经让他成为了现代奥运会百年历史上的金牌“首富”。
  菲尔普斯所收入囊中的奥运会金牌总数已经达到了12块,远远超出了马克•施皮茨等人保持的9金记录。
  更加惊人的是,截至目前,他在北京拿到的所有金牌项目都打破了世界记录。实际上,在奥运会游泳馆“水立方”中,频频打破世界记录也并未菲尔普斯一人专利:以15日上午进行的四项游泳决赛为例,其中三项都打破了世界记录。
  在这些眩目的新记录背后,或许最大的功臣是来自美国宇航局(NASA)和Speedo共同开发的第四代“鲨鱼皮”泳衣。
  从诞生之日起,表面粗糙的“鲨鱼皮”就震惊了整个游泳界。它也让人类打破了一个误解:不是皮肤越光滑游泳越快。

快速皮肤
  1996年亚特兰大奥运会上,全身布满细纹的Speedo“水中刀片”(Aquablade)大获成功。当时,77%的游泳运动员都穿着这款泳衣参加了比赛。
  在全世界都看到了在泳衣上模拟鲨鱼皮肤的成效后,亚特兰大奥运会结束后,更加逼真地模拟鲨鱼皮的研究开始在全球范围内兴起。
  接触过鲨鱼皮肤的人都知道,鲨鱼皮不仅极富弹性,而且像砂纸一样粗糙。难道不是越光滑阻力越小么?不是还有许多运动员为此剃了光头么?答案也许并没有这么简单。
  当水和皮肤表面接触时,不可避免地在这一界面上产生湍流,这将成为阻碍运动员提高速度的主要障碍。而要克服湍流的影响,并非越光滑越好。
  在水中游动速度最快的鲨鱼,就从仿生学的角度给人类提供了独特的启发。
  伦敦自然历史博物馆的鱼类专家奥利弗•克里曼(Oliver Crimmen)解释说,和其他鱼类相比,鲨鱼在游泳上其实有先天的劣势:因为它们没有鱼鳔,只能靠持续的运动保持浮力;而锯齿状的皮肤表面是鲨鱼特有的结构,帮助它们减少在水中的阻力。奥利弗•克里曼本人,正是鲨鱼皮泳衣的生产厂家Speedo的科学顾问之一。
  从显微图像上看,鲨鱼皮肤表面布满了锯齿状的鳞片,这些锯齿连接成一条条细小的凹槽,水可以沿着这些凹槽快速流动。美国佛罗里达大学鲨鱼专家(George Burgess)曾经这样形容鲨鱼皮肤的特性:在水槽中流动的水里比一个浅浅的小溪中产生的湍流要少的多,水流速度也快的多。
  2000年悉尼奥运会上,身着Speedo“快速皮肤”(Fastskin)的澳大利亚运动员“水中鱼雷”伊恩•索普(Ian Thorpe)一鸣惊人,一举获得3枚金牌,终于让人们一下子见识了鲨鱼皮肤对于提高游泳速度的惊人效力。
  根据当时的测试,穿着布满纵向排列V形纹理的“快速皮肤”比其他泳衣快7.5%。在这届奥运会上,33名游泳金牌获得者中有28人穿着Fastskin,令其成为奥运会历史上最成功的一款泳衣。
  不过在这之前,“快速皮肤”是否给运动员提供了外力,并因此违反了国际组织对于泳衣的规定,也引发了极大的争议。1999年11月,“快速皮肤”终于得到国际业余体育联盟的认可,拿到泳池通行证。
  悉尼奥运会后,美国《大众科学》杂志把“快速皮肤”评为当年最好的发明之一。这款泳衣还入选了美国史密森尼博物馆举办的设计与自然互动展览。
  如今,“鲨鱼皮”泳衣已经发展到第四代,更逼真的模拟和新面料被大量应用在这一代泳衣上。被称为“激光赛手”(LZR RACER)的最新款泳衣上,已经找不到丝毫传统衣料的影子。

突破极限
  2004年,Speedo再接再厉,推出了“快速皮肤二代”(Fastskin FSII),这款泳衣将表面上V形纹理的大小和分布更为合理,将阻力又减少了4%。
  2008年年初,为庆祝Speedo成立八十周年,他们又推出了“激光赛手”,比2004年推出的FASTSKIN FSII的阻力进一步降低了10%,比2007年3月推出的第三代“鲨鱼皮”Fastskin FSPRO阻力也要小5%。
  与前三代相比,这款由Speedo公司、美国宇航局和澳洲流体实验室联合开发的第四代“鲨鱼皮”产生了“革命性”的变化。这种叫做“LZR Pulse”的特殊材料,具有极轻、低阻、防水与快干性能;这种材料,是借助了美国宇航局测试航天器进入地球大气层后表面承受摩擦力的风洞的帮助,对100余种材料进行了测试后选定的。
  菲尔普斯曾这样形容“鲨鱼皮”四代,“穿上它跳进泳池,就像灼热的刀刃划过细腻的黄油”。在奥运会开赛前,身着“激光赛手”的运动员们就已经打破了21项世界记录。
  北京奥运会开赛前夕,看到欧美选手穿着SPEEDO生产的高科技“鲨鱼皮”泳衣接连打破世界纪录,中国游泳队也紧急和SPEEDO公司联系进口。夺得了中国男子在奥运会游泳史上的第一枚奖牌的张琳,女子200米蝶泳金银牌获得者刘子歌和焦刘洋就是穿着这样的“鲨鱼皮”参加400米自由泳比赛的。
  除采用类似鲨鱼皮的表面外,“激光赛手”还采用了超高弹力纤维材料,以紧密贴合每个运动员的身体。这样,泳衣就可以对肌肉形成压力,减少在运动中肌肉的颤动,从而增加肌肉的效率。
  所以,每个需要“鲨鱼皮”的运动员都要通过身体扫描提供自己的身体轮廓,定制适合自己身体的泳衣。
  由于人体的肌肉群是一组组工作的,鲨鱼皮泳衣还分成特定的区块,将腹部、臂膀、胸肌、大腿等肌肉群各自联系到一起。包裹在几个主要的大肌群上,强有力地压缩运动员的躯干与身体其他部位,降低肌肉与皮肤振动,帮助运动员节省能量,从而提高成绩。
  英国奥林匹克医学中心的首席生理学家理查德•古德弗雷(Richard Godfrey)表示,科学上的帮助已经成为决定谁获得金牌的关键因素。在大多数运动员都已经达到生理上的极限后,细节上的改进越来越重要。奥运会金牌的得失往往只在百分之一秒之间,运动科学和为运动员提供科学服务变得越来越重要。
  由此看来,运动的竞技不再仅仅依赖于体力、心理与智慧,在规则允许的范围内采取科学的辅助,将越来越多地主宰金牌的归属。不仅仅是鲨鱼皮泳衣,运动鞋厂家也在不断提高跑鞋的弹性,减轻它的重量,制造撑杆的厂家在使用更具弹性的碳纤维改进撑杆,弓箭厂家在制造使用复合材料的箭,让它们飞的更远、更快、更直。
  这一切看似神奇的科技应用,对于古老而又年轻的奥运会来说,或许也正在打开一个新的纪元。■

来源:财经网

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