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　　20世紀(jì)40年代，意大利制造商研制推出了流線型半封閉座艙式雪橇，從而推動了本國雪橇運(yùn)動的快速發(fā)展；1998年長野冬奧會，荷蘭速滑運(yùn)動員因?yàn)椴捎昧艘活^可以脫開的新型冰刀鞋而取得了令人刮目相看的成績……科技對冰雪運(yùn)動的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。記者了解到，在我省正在實(shí)施的科技冬奧專項(xiàng)中，有兩個(gè)冰雪運(yùn)動裝備研發(fā)項(xiàng)目，或?qū)槎瑠W籌辦、競技備戰(zhàn)“添翼”。

　　石墨烯發(fā)熱服飾項(xiàng)目

　　讓人無懼室外零下30℃低溫

　　7月12日，衡水綠能嘉業(yè)新材料科技有限公司（以下簡稱“綠能嘉業(yè)公司”）的實(shí)驗(yàn)室里，一名工作人員身穿看起來并不厚的衣服，在零下30℃的實(shí)驗(yàn)艙中，似乎并沒受到多少低溫的影響，這是該公司實(shí)施的省級科技冬奧專項(xiàng)項(xiàng)目——“石墨烯發(fā)熱服飾在冰雪運(yùn)動中對個(gè)體的熱力保障應(yīng)用”取得的研究成果。

　　“冬奧會時(shí)，眾多人要身處超低溫環(huán)境。除了傳統(tǒng)的羽絨服、棉服等保暖方式，需要更安全、高效、保暖的科技化熱力保障方式。”綠能嘉業(yè)公司研發(fā)總監(jiān)王翊臻告訴記者，石墨烯是目前已知的導(dǎo)熱系數(shù)最高的一種新型納米材料，具有超高強(qiáng)度、超高導(dǎo)熱系數(shù)，被業(yè)界譽(yù)為“新材料之王”。

　　綠能嘉業(yè)公司是一家專門從事石墨烯應(yīng)用技術(shù)開發(fā)及推廣的國家高新技術(shù)企業(yè)。近年來，他們專注研發(fā)石墨烯柔性纖維技術(shù)與電子電路結(jié)合，應(yīng)用于個(gè)人在冰雪運(yùn)動等低溫環(huán)境下的石墨烯發(fā)熱服飾，先后取得了11項(xiàng)專利。

　　該公司總裁王敏說，在省科技廳科技冬奧專項(xiàng)支持下，他們加大研發(fā)力度，很快突破了石墨烯柔性織物發(fā)熱材料的低溫啟動和運(yùn)行、快速電熱轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)。

　　據(jù)悉，此前市場上的石墨烯發(fā)熱服飾主要采用石墨烯薄膜技術(shù)生產(chǎn)，存在不耐揉搓、不夠柔軟、不透氣、電阻易發(fā)生改變等問題。綠能嘉業(yè)公司的科技冬奧專項(xiàng)，則通過對原有石墨烯水性分散液的改造和編織工藝的調(diào)整，結(jié)合定制化的電子電路智能化控制系統(tǒng)，在安全電壓供電情況下，使應(yīng)用石墨烯柔性發(fā)熱材料的石墨烯智能發(fā)熱產(chǎn)品及熱力保障應(yīng)用能夠安全穩(wěn)定有效運(yùn)行。

　　王敏介紹說，他們研發(fā)的石墨烯發(fā)熱服飾兼具柔軟、透氣、耐彎折性能，可以實(shí)現(xiàn)在零下40℃超低溫環(huán)境下的啟動，溫度在38℃-52℃間調(diào)節(jié)，50次水洗性能不衰減，而且多個(gè)區(qū)域發(fā)熱，能很好地滿足人們在超低溫環(huán)境下的工作需求。

　　目前，該公司研發(fā)的石墨烯發(fā)熱服飾包括發(fā)熱服裝、發(fā)熱圍巾等，已完成產(chǎn)品的打樣設(shè)計(jì)，進(jìn)入測試環(huán)節(jié)，具備了在冬奧會等場景為有關(guān)人員提供超低溫天氣環(huán)境下安全、便攜、可重復(fù)利用、高效熱力保障的能力。

　　據(jù)了解，綠能嘉業(yè)公司將不斷拓展石墨烯發(fā)熱服飾的研發(fā)生產(chǎn)，形成可更廣泛應(yīng)用的個(gè)人石墨烯發(fā)熱裝備技術(shù)方案。

　　3D打印碳纖維速滑冰鞋項(xiàng)目

　　讓定制高性能冰鞋更合腳

　　7月11日，作為河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)楊金田教授團(tuán)隊(duì)中的一員，該校公共管理學(xué)院副教授張衛(wèi)坐在電腦前，認(rèn)真查看新一批速滑隊(duì)專業(yè)運(yùn)動員的腳型數(shù)據(jù)。接下來，張衛(wèi)將和團(tuán)隊(duì)其他成員一起，制造出新一批試驗(yàn)速滑冰鞋，為他們的碳纖維復(fù)合材料速滑冰鞋研究提供更多試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　“采集腳型數(shù)據(jù)是我們的科技冬奧專項(xiàng)中的重要一環(huán)，看起來簡單，其實(shí)很有講究。”張衛(wèi)介紹說，目前速滑運(yùn)動員定制冰鞋主要依靠采集運(yùn)動員石膏腳模來實(shí)現(xiàn)，存在采集過程復(fù)雜、效率低、冰鞋制造時(shí)間長等問題。而他們將三維掃描技術(shù)和足底3D打印技術(shù)結(jié)合，能夠很好地解決上述問題。

　　據(jù)介紹，他們通過大量采集速滑運(yùn)動員足底數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)反復(fù)進(jìn)行修正、比對和驗(yàn)證，最終實(shí)現(xiàn)了足底數(shù)據(jù)與冰鞋制造的高度契合。通過對運(yùn)動員的腳型掃描、足底壓力測試，他們將建立起速滑運(yùn)動員腳型、足底數(shù)據(jù)庫，為自主研發(fā)更符合我國運(yùn)動員人體工程學(xué)的速滑冰鞋提供數(shù)據(jù)支撐。

　　河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)楊金田教授團(tuán)隊(duì)成員來自河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)、河北體育學(xué)院、河北師范大學(xué)、北京體育大學(xué)以及東莞理工學(xué)院等多所院校。他們目前正在研究的省級科技冬奧專項(xiàng)項(xiàng)目，全稱為“個(gè)體精準(zhǔn)化碳纖維復(fù)合材料速滑冰鞋的研發(fā)與示范應(yīng)用”。該項(xiàng)目旨在采用碳纖維高性能復(fù)合材料進(jìn)行速滑冰鞋的研發(fā)，通過建立速滑運(yùn)動員腳型、足底數(shù)據(jù)庫，研發(fā)3D足底掃描和打印系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)速滑冰鞋的個(gè)性化定制和快速制造。

　　“高性能碳纖維復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、變形小以及輕量化等特點(diǎn)，可有效提升速滑冰鞋性能，并實(shí)現(xiàn)輕量化制造，有助于提高運(yùn)動員的競技表現(xiàn)。”楊金田介紹說，目前世界上知名的碳纖維速滑冰鞋多由美國、加拿大、意大利、奧地利、荷蘭等國企業(yè)生產(chǎn)，價(jià)格是國產(chǎn)速滑冰鞋的幾倍甚至十?dāng)?shù)倍。為此，他們下決心將自主研發(fā)的碳纖維速滑冰鞋性能提升到國際一流水平。

　　據(jù)悉，經(jīng)過一段時(shí)間的研發(fā)，楊金田教授團(tuán)隊(duì)已進(jìn)入第二代碳纖維速滑冰鞋的測試。“我們通過運(yùn)用生物力學(xué)等技術(shù)手段，對第一代產(chǎn)品進(jìn)行了評測，并與國內(nèi)外主流品牌碳纖維速滑冰鞋進(jìn)行了關(guān)鍵參數(shù)比對，結(jié)果比國內(nèi)高端速滑冰鞋重量降低4%、冰鞋剝離強(qiáng)度提升7%。即將生產(chǎn)的第二代產(chǎn)品，部分參數(shù)上甚至具備了與國外同類產(chǎn)品‘掰手腕’的底氣。”楊金田表示，該項(xiàng)目研究截止期為2022年12月，接下來，他們將加快自主研發(fā)碳纖維速滑冰鞋迭代提升，力爭早日實(shí)現(xiàn)對進(jìn)口品牌的“彎道超車”，為我國冰雪運(yùn)動發(fā)展增強(qiáng)“技力”。