冬奧會火(huǒ)炬
WINTER
在北(běi)京冬奧會開(kāi)幕式倒計時一(yī)周年的活動上,北(běi)京冬奧會火(huǒ)炬首次亮相!
火(huǒ)炬的整體(tǐ)外(wài)觀與北(běi)京2008年奧運會開(kāi)幕式主火(huǒ)炬塔形态相呼應。火(huǒ)炬以祥雲紋樣“打底”,自下(xià)而上從祥雲紋樣逐漸過渡到剪紙(zhǐ)風格的雪花圖案,旋轉上升,如絲帶飄舞,體(tǐ)現了藝術設計與科技創新的完美融合。
01
首次采用碳纖維
火(huǒ)炬通常是采用傳統金屬材質制成,包括夏季奧運會火(huǒ)炬,但2022年的冬奧火(huǒ)炬的外(wài)殼卻采用了重量輕的耐高溫碳纖維材料及複合材料制作而成,火(huǒ)炬燃燒罐也以碳纖維材質爲主,具有“輕、固、美”的特點。
北(běi)京冬奧會火(huǒ)炬
北(běi)京冬殘奧會火(huǒ)炬
02
破解多個技術瓶頸
爲了能夠将碳纖維複材用于火(huǒ)炬,經過多方協同的努力,成功解決了碳纖維複合材料在極端條件下(xià)的應用瓶頸,實現了火(huǒ)炬外(wài)殼在高于800℃的氫氣燃燒環境中(zhōng)正常使用,破解了火(huǒ)炬外(wài)殼在1000℃高溫制備過程中(zhōng)起泡、開(kāi)裂等難題。
03
以氫爲燃料,攻克難題
北(běi)京冬奧會秉承着“綠色辦奧”的理念,在火(huǒ)炬燃料的選擇上采用了清潔環保的氫能燃料。
在火(huǒ)炬的研究過程中(zhōng)總是會碰到各種各樣的難題,但經過研究團隊的不懈努力,最後成功解決火(huǒ)焰顔色與穩定性、高壓儲氫,氫能安全利用等多項技術難題。
火(huǒ)焰安全可靠性高,可抗風10級,可在極寒天氣中(zhōng)使用,減壓比高達幾百倍。在解決複雜(zá)難題的同時,兼顧了輕量化小(xiǎo)型化外(wài)形匹配要求。
運動服飾裝備
WINTER
無論哪種運動,一(yī)身合适的運動服對于運動員(yuán)尤爲重要,在某種程度上還能提高運動員(yuán)的成績。
01
速滑競賽服
短道速滑作爲冬奧會上的正式項目,一(yī)直都備受矚目。速滑競賽服會在大(dà)腿的部位選擇一(yī)種比普通纖維彈性強數十倍的橡膠材料,可以最大(dà)程度減少體(tǐ)力消耗;在右胯部的位置,則是會采用一(yī)種合成纖維,可有效減少摩擦力;而爲了較少空氣阻力,速滑競賽服的手腳處使用了蜂窩樣式的聚氨酯材料,這些材料的選擇都是爲了最大(dà)限度提高運動員(yuán)成績。
02
滑雪頭盔
滑雪是一(yī)項極具觀賞性的滑雪運動,将速度與技巧有機結合,運動員(yuán)要在高聳的雪山陡坡上完成快速滑降和回轉動作。
運動員(yuán)滑雪時,頭部會發出大(dà)量的熱量,需要佩戴透氣保暖的頭盔。滑雪頭盔外(wài)殼材質主要是PC(聚碳酸酯)和ABS(工(gōng)程塑料的一(yī)種)兩種,内殼一(yī)般爲高密度發泡材料,能在頭部受到撞擊後起到最佳的緩沖作用。
新型減震器
WINTER
對于雪上運動而言,如果在運動員(yuán)水平相同的情況下(xià),影響成績的因素除了裝備所用的材料,還有一(yī)個原因是震動。
震動可能會導緻雪橇底面彈離(lí)雪面,從而降低了運動員(yuán)的控制性和反應性,限制了滑速。所以在滑雪賽事上需要通過減震技術使雪橇緊貼雪面,從而增加運動員(yuán)的反應性、控制性和速度。減震技術的核心就是通過減震器的耗能特性,來減少震動能量的傳遞。
一(yī)般來說減震器通常都是采用橡膠制作,因此減震效果極易受外(wài)界溫度的影響。溫度越低,橡膠越冷、越硬,減震效果也就越差。
爲此,帝斯曼集團發明了一(yī)種新型的減震器,采用了一(yī)款特殊的熱塑性彈性體(tǐ),即結合了塑料的可塑性和橡膠的高彈性的高分(fēn)子材料代替橡膠制作而成,可以将雪橇的震動系數降低40%,并且在-30℃~-10℃的溫度變化範圍内保持恒定。
建築材料
WINTER
玻璃可以作爲新能源材料,應用于2022年北(běi)京冬奧會國家速滑館和張家口冬奧會配套設施改造項目。這是由中(zhōng)國工(gōng)程院院士、中(zhōng)國建材集團總工(gōng)程師彭壽帶領團隊自主開(kāi)發出的碲化镉發電(diàn)玻璃,具有弱光性能好、抗衰減等特點,是适用于光伏建築一(yī)體(tǐ)化的理想材料。
在2022年北(běi)京冬奧會項目建設中(zhōng),碲化镉發電(diàn)玻璃分(fēn)别應用于國家速滑館和張家口冬奧會場館光伏建築一(yī)體(tǐ)化項目。在綠色辦奧的目标下(xià),發電(diàn)玻璃的應用既滿足了功能性要求,同時還兼具經濟性和藝術性。爲未來光伏産品的應用模式、應用場景提供了新思路。
彭壽表示,作爲材料的創造者和創新者,要爲2022年北(běi)京冬奧會場館建設在材料領域作出自己的貢獻。“碲化镉發電(diàn)玻璃不僅具有建築材料的特性,而且能夠發電(diàn),是新型綠色環保建築材料,目前在全國已有多個應用碲化镉發電(diàn)玻璃的光伏建築一(yī)體(tǐ)化示範項目。通過2022年北(běi)京冬奧會場館的建設應用,碲化镉發電(diàn)玻璃将成爲綠色和科技辦奧交彙的創新點。”