文/秋 實(shí)

科技與奧運(yùn)的結(jié)合已成為現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)的時(shí)代特征，一屆屆體育盛會(huì)在這種結(jié)合中精彩紛呈。北京奧運(yùn)會(huì)提出的“科技奧運(yùn)”的理念，就是以科學(xué)精神組織奧運(yùn)，以先進(jìn)技術(shù)支撐奧運(yùn)，以奧運(yùn)成果惠及社會(huì)。為落實(shí)“科技奧運(yùn)”理念，2001年至2008年，科技部、北京市科委和國家體育總局聯(lián)合先后啟動(dòng)了 1209項(xiàng)重大科技奧運(yùn)課題，內(nèi)容涉及建筑節(jié)能、綠色環(huán)境、科學(xué)訓(xùn)練、安全保衛(wèi)、食品安全等眾多領(lǐng)域，這些奧運(yùn)課題的攻關(guān)無不閃耀著化工科技的光芒。在這些項(xiàng)目的支撐下，無論是“鳥巢”、“水立方”等舉世矚目的奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)，還是與奧運(yùn)相關(guān)的衣食住行等細(xì)小環(huán)節(jié)，都被注入了最新的化工科技元素?；ば驴萍?，承載著化工科研人員的不懈努力，在踐行“科技奧運(yùn)”理念的過程中熠熠生輝。

獲得2008年奧運(yùn)會(huì)舉辦權(quán)后，北京開始了有史以來規(guī)模最大的體育場(chǎng)館建設(shè)。遵循“科技奧運(yùn)”的理念，眾多的北京奧運(yùn)場(chǎng)館成為展示化工新材料的精彩舞臺(tái)。一大批化工新材料的應(yīng)用，使“鳥巢”、“水立方”等奧運(yùn)場(chǎng)館從宏偉的藍(lán)圖變?yōu)榱钊朔Q奇的現(xiàn)實(shí)，在奧林匹克史上留下了極為精彩的一頁。

亦真亦幻的“水立方”

國家游泳中心——“水立方”是國內(nèi)首次采用ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜結(jié)構(gòu)的建筑物，也是國際上面積最大、功能要求最復(fù)雜的膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。當(dāng)初它的設(shè)計(jì)方案一出籠，國外建筑學(xué)家就用“令人驚嘆”來形容它。如今，佇立在人們面前的“水立方”如同披上了一件水的外衣，亦真亦幻，風(fēng)姿動(dòng)人。成就“水立方”建筑獨(dú)特風(fēng)格的正是性能優(yōu)異的ETFE膜材料。

ETFE膜材料的應(yīng)用，讓“水立方”在所有奧運(yùn)場(chǎng)館中顯得格外與眾不同。它不僅帶給人們視覺上的美感，還讓人們充分感受到科技與奧運(yùn)完美結(jié)合的魅力。由ETFE膜材料制成的屋面和墻體質(zhì)量輕，只有同等大小的玻璃質(zhì)量的1%；韌性好、抗拉強(qiáng)度高、不易被撕裂，延展性大于400%；耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)，熔融溫度高達(dá)200℃，并且不會(huì)自燃。不僅如此，這種膜還具有自清潔功能，使灰塵不易附在其表面，清潔周期大約為5年。這將保證“水立方”以后的日常維護(hù)費(fèi)用較少。

亦華亦實(shí)的“鳥巢”

2008年8月8日，在全世界注視之下，在全場(chǎng)9100名觀眾的歡呼聲中，第29屆奧運(yùn)會(huì)的熊熊圣火在“鳥巢”國家體育場(chǎng)點(diǎn)燃。在這個(gè)用高科技演繹神奇的體育場(chǎng)里，無處不見化工新材料的身影。零VOC涂料、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、能隔音會(huì)“呼吸”的高性能內(nèi)墻涂料……這些門類眾多的涂料新品在為“鳥巢”披上華麗外衣的同時(shí)，也賦予了它安全、生態(tài)、環(huán)保等新的功能。聚氨酯泡沫保溫材料的采用，使這個(gè)巨型體育場(chǎng)有效地實(shí)現(xiàn)了隔熱保溫，幫助“鳥巢”滿足了國家有關(guān)節(jié)能和環(huán)保的指標(biāo)。在這個(gè)龐大的體育場(chǎng)里，采用聚丙烯材料制造的91000個(gè)“中國紅”、“長城灰”座椅在陽光的照射下，至少3年不會(huì)褪色，也不會(huì)造成廢舊塑料的環(huán)境污染。

當(dāng)您端坐在“鳥巢”看臺(tái)上，享受奧運(yùn)競技帶來的快樂時(shí)，是否會(huì)留意到腳下的防水材料與普通場(chǎng)館有什么不同？這里所采用的集鮮艷色彩、耐磨、防滑、無縫、舒適等特點(diǎn)于一體的新型防水材料，是海洋化工研究院為奧運(yùn)場(chǎng)館提供的高科技產(chǎn)品——噴涂聚脲彈性體防水材料。這種高性能防水材料在北京豐臺(tái)壘球場(chǎng)、曲棍球場(chǎng)、奧林匹克體育中心、奧林匹克水上公園等奧運(yùn)場(chǎng)館累計(jì)應(yīng)用達(dá)10萬平方米。

能“降溫”的運(yùn)動(dòng)服

在高溫天氣下運(yùn)動(dòng)，如何才能發(fā)揮出最好的競技水平？清涼系列的運(yùn)動(dòng)服和運(yùn)動(dòng)鞋具有能降溫的功效。

除了舒適和輕便之外，在服裝的布料上，設(shè)計(jì)者將“ClimaCool”技術(shù)移植到運(yùn)動(dòng)服中，研制成了具有快干、輕便特點(diǎn)的新型高科技纖維材料。在這種面料制成的運(yùn)動(dòng)服中，包含吸附性的纖維能將汗水迅速吸附到衣服外層并很快蒸發(fā)，而熱傳導(dǎo)纖維可以將身體出汗部位的熱量更快地散發(fā)掉。

舒適、輕便再加上讓穿著者時(shí)時(shí)感到清涼，難怪就連馬拉松運(yùn)動(dòng)員都對(duì)這款清涼系列產(chǎn)品贊不絕口了。英國馬拉松運(yùn)動(dòng)員特蕾西·莫里斯說，它讓人感覺很松弛，在跑馬拉松這樣長距離的項(xiàng)目時(shí)，你幾乎感覺不到衣服的厚重感，既輕巧又涼快。

劈波斬浪的鯊魚皮泳衣

2004年悉尼奧運(yùn)會(huì)游泳比賽中，澳大利亞選手伊恩·索普身著黑色連體緊身泳裝，宛如劈波斬浪的鯊魚，一舉奪得3枚金牌，而他身穿的鯊魚皮泳衣也從此名聲大噪。

鯊魚皮泳衣是人們根據(jù)其外形特征起的綽號(hào)，其實(shí)它有著更加響亮的名字：“快皮”。其核心技術(shù)在于模仿鯊魚的皮膚。生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，鯊魚皮膚表面粗糙的V形皺褶可以極大地減小水流的摩擦力，使之可以飛速游動(dòng)。“快皮”的超伸展纖維表面就是完全仿造鯊魚皮膚表面制成的。同時(shí)，這款泳衣還運(yùn)用了仿生學(xué)原理：在接縫處模仿人類的肌腱，為運(yùn)動(dòng)員向后劃水時(shí)提供動(dòng)力；在布料上模仿人類的皮膚，富有彈性。測(cè)試表明，“快皮”的纖維可以減少3%的水阻力，這在0.01秒就能決定勝負(fù)的游泳比賽中有著非凡的意義。此外，“鯊魚皮”使用的聚氨酯纖維材料還能有效增加浮力。

在北京奧運(yùn)會(huì)上，很多運(yùn)動(dòng)員選擇了這款價(jià)格不菲的“鯊魚皮”泳衣參加比賽。

不易打滑的塑膠跑道

縱觀歷屆奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)，氣勢(shì)宏偉，造型各異，引人遐想。但若看體育場(chǎng)內(nèi)的一片“紅”，卻是驚人的相似：“紅”即指塑膠跑道。

1963年，美國3M公司首先突破技術(shù)關(guān)，鋪設(shè)了田徑跑道。由于跑道使用效果好，很快受到各國重視。1968年在墨西哥召開的第19屆奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上，聚氨酯塑膠跑道被正式采用。此后，國際奧委會(huì)正式把塑膠跑道定為國際比賽的必備條件之一。塑膠跑道清潔美觀，易于維護(hù)，不受氣候影響。而且塑膠的彈性可增加運(yùn)動(dòng)員蹬地時(shí)的反彈力量，確保膝的高抬位置，從而使步幅加大。塑膠跑道還不容易“打滑”，所以能使運(yùn)動(dòng)員順利加快步頻。加大步幅、提高步頻，創(chuàng)造新紀(jì)錄也就在情理之中。測(cè)試表明，與傳統(tǒng)跑道相比，百米跑一般運(yùn)動(dòng)員可提高成績0.2～0.4秒，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員則更高一些。

先進(jìn)的碳纖維撐桿

對(duì)于奧運(yùn)項(xiàng)目撐桿跳高而言，撐桿的材料質(zhì)地決定著運(yùn)動(dòng)員的成績。當(dāng)我們翻開撐桿跳項(xiàng)目的發(fā)展歷史，就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)頗為“有趣”的現(xiàn)象，即每次撐桿材料的革新，都提升了撐桿跳破紀(jì)錄的頻率和幅度，撐桿跳的發(fā)展史儼然是一部材料發(fā)展史。

當(dāng)竹桿、金屬桿取代了堅(jiān)硬沉重、沒有彈性的木桿后，撐桿跳高的成績開始節(jié)節(jié)攀升。輕巧而富有彈性的玻璃纖維桿問世后，助跑速度增加，動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)換效率得到大幅度提高，從而帶來了撐桿跳高成績戲劇性的突破。1963年，玻璃鋼撐桿的使用，就讓當(dāng)年撐桿跳高成績的提高幅度超過了過去20年的總和。近年來，先進(jìn)的碳纖維撐桿，更是讓布勃卡35次刷新世界紀(jì)錄，讓伊辛巴耶娃22次打破世界紀(jì)錄。正是碳纖維撐桿的出現(xiàn)，才使世界男子撐桿跳高紀(jì)錄突破了6米，女子撐桿跳世界紀(jì)錄超越了5米大關(guān)。

材料與奧運(yùn)攜手走過百年，材料與奧運(yùn)又?jǐn)y手走向未來。我們可以想象，隨著材料科技的不斷創(chuàng)新，在新的運(yùn)動(dòng)器械的幫助下，奧運(yùn)競技將向著更高、更快、更強(qiáng)的方向，創(chuàng)造更精彩的紀(jì)錄。

全面“武裝”的自行車賽車

奧運(yùn)場(chǎng)地自行車賽場(chǎng)上驚險(xiǎn)、刺激的比賽，讓觀眾充分領(lǐng)略到自行車運(yùn)動(dòng)的魅力。殊不知獨(dú)具魅力的自行車比賽中，若沒有從車輪“武裝”到頭盔的化工新材料，比賽的精彩程度可能就會(huì)大打折扣。

好馬要配好鞍，比賽當(dāng)然要選好車。由碳纖維與環(huán)氧樹脂等樹脂制備的碳纖維復(fù)合材料車架，其強(qiáng)度、比彈性率等可與金屬媲美，但密度卻比金屬小得多。由聚甲基丙烯酰亞胺硬質(zhì)泡沫制成的車輪，具有卓越的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性，質(zhì)量與機(jī)械強(qiáng)度比非常高，并且有突出的耐壓縮蠕變和良好的耐火特性。此外，丁基膠因具有氣密性好、透氣率低、耐熱與耐老化性能優(yōu)、耐酸堿和耐極性溶劑等特點(diǎn)，成為自行車胎內(nèi)胎不可替代的優(yōu)質(zhì)彈性體材料；玻璃纖維增強(qiáng)尼龍因尺寸穩(wěn)定性和耐沖擊性均非常好，被用作腳踏板材料；聚縮醛可制成內(nèi)軸承座和變速皮帶輪的零部件。自行車身上處處可以看到最新的高分子材料的身影。