让全世界球迷神魂颠倒的2022年卡塔尔世界杯决赛于北京时间12月19日凌晨结束,经过残酷的点球大战,阿根廷队最终战胜法国队,夺得2022年卡塔尔世界杯冠军。这届投资2000多亿美元的史上最“壕”世界杯有哪些“科技与狠活”,我们来一探究竟。
聚氨酯材料:让“逐梦之旅”绚丽多彩
每一届的世界杯比赛用球都会备受关注。从2010年的“普天同庆”、2014年的“桑巴荣耀”到2018年的“电视之星”,再到今年的“逐梦之旅”,除了球体的图案和设计体现着东道主的文化和理念,足球内部则蕴含着一次次科技的升级。
1930年在乌拉圭举行的首届世界杯上,并没有官方用球的概念,赛事全程使用了多款不同制式的足球。如今我们所熟悉的黑白拼色足球,是由1970年墨西哥世界杯推出首款官方用球“电视之星”发展而来的。1974年德国世界杯采用了首款聚氨酯涂层球,更加防水耐磨。1982年西班牙世界杯用球采用了防水密封接缝技术,但也是最后一款使用真皮制作的世界杯足球。首款聚氨酯合成材料制成的足球在1986年墨西哥世界杯上亮相。随后,更多的新材料、新技术被引入。1990年意大利世界杯使用了三层复合材料,底层采用经过浸胶处理的织物,中层是用于防水的氯丁橡胶,外层依然采用聚氨酯材料。1994年美国世界杯首次运用具有能量回复性能的聚氨酯泡沫内层。世界杯历史上第一颗彩色足球出现在1998年法国世界杯上,采用了新型复合泡沫材料和透明印刷技术。在随后的世界杯中,无缝压合、球形制模、无缝粘接、内置芯片等技术的应用,让比赛用球成了“守门员的噩梦”。
今年的“逐梦之旅”是最新一任“史上最快”的足球。它的表面覆盖了一层纹理聚氨酯球面材料,以三角形状和弯折设计降低了足球在飞行中的风阻,并且通过采用水性涂料和水基胶降低了球体重量。“逐梦之旅”也是第一款完全使用水性涂料和水基胶的世界杯用球。
更重要的是,“逐梦之旅”包含的中央芯片可以以每秒500次的频率跟踪每个球员的动作。这项技术已经应用在篮球上,但由于足球在空中的飞行距离要远长于篮球,因此应用起来技术难度非常大。“逐梦之旅”的升级也意味着该类型技术获得重要突破。
农用新材料:让热带沙漠“绿意盎然”
世界杯期间,球员、工作人员餐桌上的多个蔬菜品种,都是采用中国农业科技生产的。位于波斯湾西南岸的卡塔尔,属于热带沙漠气候,没有天然耕地,淡水资源也严重缺乏,农产品此前主要依靠进口。虽然,卡塔尔近年来致力于提高蔬菜自给率,建立了很多蔬菜工厂。但多种因素导致当地蔬菜工厂的栽培效率、现代技术应用水平并不高。2019年,中国农业科学院都市农业研究所和卡塔尔当地的农业公司合作,开展农业技术援助项目,为当地农场提供技术支援。
此前,当地主要采用集装箱生产的方式,在集装箱中使用水培等技术进行蔬菜栽培。除了引入遮光大棚代替空调来控制集装箱内温度,该所还结合垒土技术和水培技术,改变卡塔尔蔬菜生产的模式。垒土并非普通的土壤,而是一种新型替代土壤的生态材料。这种新材料可以把农业种植带入城市空间,实现农业工厂化、智能化生产。
此外,还有很多的农业科技为世界杯提供助力。如比赛场地的草坪灌溉及保养技术,是由宁夏大学提供技术支持。赛场使用的这种地下渗透灌溉技术,由宁夏大学资源管理学院研发团队历时11年研发而成。不同于滴灌、喷灌的地上作业,地下渗透灌溉技术能够把水和肥料直接作用在草的根部,可以有效降低高温蒸发导致的水资源浪费,较当地现有滴灌技术节水高出34%以上。
氨制冷系统:为基建混凝土“降温”
在今年年初举办的北京冬奥会上,雪人股份设计制造的氨液分离器产品应用于多个赛场的氨制冷系统。
今年年底,雪人股份再度输出了其“看家技术”,为卡塔尔世界杯基础建设项目的混凝土“降温”。卡塔尔所在的中东地区处于热带沙漠气候地带,夏季气温高达50℃,冬季的气温也保持在30℃左右,给相关基础设施建设带来很大压力。雪人股份子公司雪人中东公司作为在中东的主要混凝土冷却方案供应商,为卢塞尔新城项目提供了6套集装箱式冰站和7套集装箱式冷水设备,涵盖世界杯主体育场卢塞尔体育场、卡塔尔哈马德国际机场、哈马德港等建设项目。
“大型建筑在浇筑混凝土时,需要在内部预埋水管,在混凝土中加入掺拌冰块或冷水来降低混凝土的出机温度。我们的设备可以通过对混凝土搅拌站自动化输送配比精确的冰及冷水,平衡混凝土凝结过程中的水化热,经过精确的热平衡和拌和,浇筑出的混凝土就不会因为温度不均而产生裂缝。”雪人股份副总经理兼董事会秘书王青龙说。
可穿戴设备:助球员提升竞技水平
卡塔尔世界杯有各种专业的可穿戴设备,包括手戴式、耳戴式、身着式和脚穿式。如球员穿的球鞋,传感器通过硅胶绑带固定在球鞋的防滑钉上,每秒钟可捕捉1000次球员左右脚的动态信息。这些信息包括撞击、脚部旋转、控球、踢球速度、带球时间、冲刺次数等。专业装备加上应用程序,可以让球员更全面地了解自己,进一步提升竞技水平。
还有风靡欧洲的黑科技“黑色背心”。该背心依靠背部肩胛骨间的微型GPS数据接收器,正面则配备有心率带,可与场边的接收天线连接,再传输至电脑系统进行实时分析。这为教练提供了球员的各项体能数据,如奔跑距离、范围、速度、冲击、疲劳负荷、心率等,还能预估身体可能出现的伤病并预警。
此外还有一款智能围巾,可以通过内置的传感器,了解现场观众在比赛关键时刻的情绪波动等。(中国化工报 陈菲)