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　　20世紀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動的快速發(fā)展；1998年長野冬奧會，荷蘭速滑運動員因為采用了一頭可以脫開的新型冰刀鞋而取得了令人刮目相看的成績……科技對冰雪運動的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。記者了解到，在我省正在實施的科技冬奧專項中，有兩個冰雪運動裝備研發(fā)項目，或?qū)槎瑠W籌辦、競技備戰(zhàn)“添翼”。

　　石墨烯發(fā)熱服飾項目

　　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”）的實驗室里，一名工作人員身穿看起來并不厚的衣服，在零下30℃的實驗艙中，似乎并沒受到多少低溫的影響，這是該公司實施的省級科技冬奧專項項目——“石墨烯發(fā)熱服飾在冰雪運動中對個體的熱力保障應用”取得的研究成果。

　　“冬奧會時，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熱系數(shù)最高的一種新型納米材料，具有超高強度、超高導熱系數(shù)，被業(yè)界譽為“新材料之王”。

　　綠能嘉業(yè)公司是一家專門從事石墨烯應用技術(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，應用于個人在冰雪運動等低溫環(huán)境下的石墨烯發(fā)熱服飾，先后取得了11項專利。

　　該公司總裁王敏說，在省科技廳科技冬奧專項支持下，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，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)品及熱力保障應用能夠安全穩(wěn)定有效運行。

　　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)品的打樣設計，進入測試環(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)，形成可更廣泛應用的個人石墨烯發(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)大學楊金田教授團隊中的一員，該校公共管理學院副教授張衛(wèi)坐在電腦前，認真查看新一批速滑隊專業(yè)運動員的腳型數(shù)據(jù)。接下來，張衛(wèi)將和團隊其他成員一起，制造出新一批試驗速滑冰鞋，為他們的碳纖維復合材料速滑冰鞋研究提供更多試驗數(shù)據(jù)。

　　“采集腳型數(shù)據(jù)是我們的科技冬奧專項中的重要一環(huán)，看起來簡單，其實很有講究。”張衛(wèi)介紹說，目前速滑運動員定制冰鞋主要依靠采集運動員石膏腳模來實現(xiàn)，存在采集過程復雜、效率低、冰鞋制造時間長等問題。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動員足底數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)反復進行修正、比對和驗證，最終實現(xiàn)了足底數(shù)據(jù)與冰鞋制造的高度契合。通過對運動員的腳型掃描、足底壓力測試，他們將建立起速滑運動員腳型、足底數(shù)據(jù)庫，為自主研發(fā)更符合我國運動員人體工程學的速滑冰鞋提供數(shù)據(jù)支撐。

　　河北經(jīng)貿(mào)大學楊金田教授團隊成員來自河北經(jīng)貿(mào)大學、河北體育學院、河北師范大學、北京體育大學以及東莞理工學院等多所院校。他們目前正在研究的省級科技冬奧專項項目，全稱為“個體精準化碳纖維復合材料速滑冰鞋的研發(fā)與示范應用”。該項目旨在采用碳纖維高性能復合材料進行速滑冰鞋的研發(fā)，通過建立速滑運動員腳型、足底數(shù)據(jù)庫，研發(fā)3D足底掃描和打印系統(tǒng)，實現(xiàn)速滑冰鞋的個性化定制和快速制造。

　　“高性能碳纖維復合材料具有強度高、耐腐蝕、變形小以及輕量化等特點，可有效提升速滑冰鞋性能，并實現(xiàn)輕量化制造，有助于提高運動員的競技表現(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)，價格是國產(chǎn)速滑冰鞋的幾倍甚至十數(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)過一段時間的研發(fā)，楊金田教授團隊已進入第二代碳纖維速滑冰鞋的測試。“我們通過運用生物力學等技術(shù)手段，對第一代產(chǎn)品進行了評測，并與國內(nèi)外主流品牌碳纖維速滑冰鞋進行了關(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，力爭早日實現(xiàn)對進口品牌的“彎道超車”，為我國冰雪運動發(fā)展增強“技力”。