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《科学24小时》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

旨在向全国广大群众,特别是具有中等文化程度的广大青年,普及科学技术知识,繁荣科普创作,启迪思想,...

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里约奥运会的黑科技

2017-06-08 16:31:00

  随着环绕巴西基督山的聚光灯次第熄灭,2016 年里约热内卢奥林匹克运动会终于慢慢淡出了大家的视野,全球体育界也由此进入了2020年东京奥运会的全新周期。

  尽管依旧有不少运动员在赛场上创造了令人赞叹的体育成绩,但不可否认,里约奥运会并不是一届完美,甚至完整的奥运会,其中不乏遗憾与丑闻。不过在里约,体育和科技却实现了一次高度融合,众多高新技术纷纷亮相赛场。

  奥运服装精彩纷呈

  奥运会赛场上最引人注目的,莫过于各国运动健儿身穿的色彩缤纷、款式多样的运动服。然而这些服装绝不仅仅是一块普通的面料,它们往往凝结着无数科学家多年来科研攻关的心血。这些成果为运动员的身体健康保驾护航,也帮助他们取得更优异的成绩。

  考虑到里约炎热潮湿的环境此次中国体育代表团成员穿着的“冠军龙服”,就采用了一项具有创新性的点贴技术。这项技术不仅能使服装的面料与里料保持良好的粘结力,拥有更好的透气性,还利用甜味剂木棉醇固有的吸热特性,对服装面料进行了凉爽整理加工,让运动员在南美湿热的天气条件下依然可以感到舒适凉爽。

  为了应对这种特殊气候,各大体育公司努力使出各种奇招。美国安德玛公司为加拿大橄榄球队、瑞士和荷兰沙滩排球队设计的队服,借助了NASA太空服技术,在运动服内设置了水晶片装置,用以吸收运动员身体的热量。

  在足球赛场上,英格兰足球运动员穿着的是一种能够起到遮光和透气作用的球衣,其防晒系数达到了SPF50,即使球场温度超过30℃,湿度达到100%,运动员的皮肤也能得到良好防护。法国和韩国的足球队员则选择了一种“动态分层概念”的新球衣,它分内外两层,里层的微型纤维面料能将汗水从皮肤中析出,并将水分扩散到更大面积,以便于快速蒸发;而外层衣料则能有效抵挡外界的水气,让运动员感觉更为凉爽。而在其他项目中,功能各异的运动服更是层出不穷。

  为了帮助自行车和径赛等速度项目的运动员创造更好的成绩,美国耐克公司用3D打印技术开发了一种“硅胶突起”,它们可以像胶带一样粘在运动员的手臂、腿部和胸部位置,帮助运动员在比赛时更大程度地促使肌肉发力,同时改变其周围的气流方向,以及人体的空动力学造型,尽可能地减小空气阻力。要知道,在4000米的自行车比赛中,第一名与第八名仅有4秒之差。所以看似小小的“硅胶突起”会给运动员带来极大的帮助。泳池历来备受各大体育装备公司的重视,曾经的“鲨鱼皮”已被国际泳联明令禁止,但美国Speedo公司还是利用 NASA 的浮力和减阻技术,在仿鲨鱼皮泳装的基础上,为美国游泳运动员设计了全新的游泳服。此外,这种泳装还对面料纤维的厚度、长度、材质和结构等进行了多项技术创新,让运动员在泳池中更加如鱼得水。

  由于在里约奥运会开幕前夕,媒体多次曝出里约水质堪忧,甚至会影响参赛运动员的身体健康,因此美国赛艇队启用了一种无缝抗菌运动服。这种运动服融入了多种抗菌材料,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌具有抑制或杀灭功效。其原理是借助菌体蛋白变性、抑制菌落代谢或破坏菌体细胞膜等手段,赋予纤维制品抗菌功能。

  支付戒指崭露头角

  尽管使用手机支付的消费方式已经相当时尚了,但在里约奥运会上,一种更加炫酷的移动支付方式— — 支付戒指突然兴起,吸引了不少目光。

  由Visa公司研发的支付戒指,号称是全球首款穿戴式支付模块,与普通戒指相比,其外形并没有什么特别,不过是一枚简单的陶瓷装饰品,甚至无法调节其松紧大小,但它却拥有很高的科技含量。支付戒指由氧化锆陶瓷材料打造,内置金雅拓安全芯片和嵌入式NFC(近场)天线,可以储存金融信息,并通过蓝牙实施近距离无线通信,执行非接触式付款。

  由于 Visa 公司是里约奥运会的独家支付服务供应商,负责搭建及部署大会的支付系统与构架,因此里约的各个体育场馆、媒体中心、POS 机、奥林匹克村及超市的逾4000台收银机,均接受用户使用支付戒指付款。Visa公司率先将支付戒指提供给59名奥运会运动员使用,他们只要对准上述支付系统的相关设备,将手指轻轻一晃,就能立刻完成支付手续。

  更加神奇的是,支付戒指不仅具有良好的防水性能,而且还无需使用电池,只需通过支付终端获取电量即可,因此用户不必担心支付戒指的电量问题。

  当然,开发商考虑到用户可能会遗失支付戒指,还为它准备了一套B方案 — —研发者给每枚戒指都配备了一张银行卡,一旦戒指丢失,用户可以通过手机应用软件关闭它的支付功能,并立即冻结钱款。

  VR技术小试牛刀

  为了让观众拥有更好的感官体验,提升其身临其境的沉浸感,在里约奥运会期间,多家传媒公司利用当代音像技术的新成果 — — 虚拟现实(VR)技术,为广大观众提供了长达7000小时的VR视频服务。

  相信大家对VR技术已不陌生,这是一种综合利用计算机图形系统和各种传感设备,在计算机上生成可互动交流的三维环境,为用户提供沉浸(身临其境)式感觉的新技术。用户在体验时,只需佩戴一个特制的头盔,或一副特制眼镜,并与相应的传感器相连,就能在举手投足间感受到一个由计算机创造的人工世界。

  在这届首次采用VR“直播”、转播的奥运会上,中国 CCTV、英国BBC、美国NBC、加拿大CBC等电视台纷纷推出了“VR看奥运”特别节目,让 VR 粉和体育迷足不出户,就能“远赴”遥远的南美, “真切”感受竞技体育的非凡魅力。

  美国广播公司(ABC)通过三星公司提供的Gear虚拟现实头盔,为用户提供了85小时的VR赛事报道,报道中甚至包括赛场的360°全景视频。该公司还展示了他们最新研发的Xi机顶盒,用户可以以国家、运动员或运动类别为关键词,用文字和语言搜索现场报道和重播录像。例如,观众可以通过询问“美国队的表现如何”,来获知美国队最新的奖牌数。

  英国广播公司(BBC)在里约奥运会期间的表现也相当精彩。他们在国内发起了一场“体验式服务”运动,为在家中观看电视的观众引入了 360°VR 视频,使观众获得了一种全新的观赛体验。

  当然,VR技术除了能够提升亿万观众的感官享受外,还可以用于改善运动员的赛前训练环境。在体育界,铁人三项被公认为“最折磨人”的运动,但本届奥运会该项目的冠军美国选手格温·约根森却反而乐在其中。作为一名曾经的税务会计师,约根森在训练时就采用了VR技术。在开赛前的7月份,她耗费了整整一个月的时间,利用VR 技术了解了里约海滩沿岸的街道、村庄和自行车赛道上的许多山坡,以及其他一些路段的高度落差,对整个赛段环境有了充分的认识和了解。正是通过对赛场 360°无死角的观察,她比其他运动员更早地做好了赛前的技战术和心理准备,熟悉了赛程的方方面面,最终毫无悬念地赢得了比赛的胜利。

  不过,纵观本届奥运会全程,人们对于VR技术的应用只能算是“蜻蜓点水”,许多比赛项目和赛场场景的播出还只限于录播和点播,而非真正意义上的直播。尽管VR技术在里约奥运会上大放异彩,但由于VR技术尚未成熟、硬件设备尚未大规模普及,无法前往里约的观众们仍然习惯于通过电视、网络观看视频直播。而尝鲜VR的极客,也对目前的VR技术提出了不少意见,比如画面不清晰、用户易晕眩等等。

  2016 年里约奥运会的结束,也标志着2020年东京奥运会正式进入倒计时,在此前的宣传片和闭幕式的现场灯光舞蹈表演中,东京奥运会主办方都在其中融入了VR技术,想必在下届奥运会真正来临之时,日本也将借助最新的VR科技为这场体育盛会造势增彩。相信在四年之后的东京奥运会赛场上,进一步成熟的VR技术将会全面提升我们的观赛感受。

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