如虎添翼!复合材料的使用让夏季奥运会和残奥会运动员具有竞争优势

奥林匹克格言——Citius、Altius、Fortius——拉丁语和更高、更强、更快——一起用英语交流,历来适用于奥运会和残奥会运动员的表现。随着越来越多的运动器材制造商使用复合材料,该座右铭现在适用于鞋子、自行车以及当今竞争对手使用的更多产品。

发现可以增加运动员使用的设备的强度并减轻其重量的材料,可以缩短时间并提高性能。

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皮划艇

在皮划艇中使用通常用于防弹应用的 Kevlar 可以使船结构坚固,不会开裂和破碎。石墨烯和碳纤维用于独木舟和船体,以增加强度和减轻重量,同时增加滑行。

 

高尔夫

与传统材料相比,碳纳米管 (CNT) 具有更高的强度和比刚度,因此经常用于运动器材。威尔逊体育用品公司用纳米材料制造了网球,通过限制击球时的空气损失来帮助球保持其形状,并让它们保持更长时间的弹跳。纤维增强聚合物也用于网球拍,增加柔韧性并提高耐用性和性能。

碳纳米管用于制造高尔夫球,具有强度、耐用性和耐磨性等优点。碳纳米管和碳纤维也用于高尔夫球杆,以减轻球杆的重量和扭矩,同时增加稳定性和控制力。

自行车

履带自行车现在采用全碳纤维车架进行轻量化,并配备由单片碳纤维制成的圆盘轮,从而减轻了自行车的重量并减少了轮子的磨损。一些骑自行车的人甚至穿着碳纤维鞋来保护他们的脚而不增加重量。

 

田 径

对于撑竿跳高,运动员依靠两个因素将他们尽可能高地推过单杠——稳固的助跑和灵活的撑杆。撑杆跳运动员使用 GFRP 或 CFRP 撑杆。

根据德克萨斯州沃思堡制造商 UST Essx 说法,碳纤维可以有效增加刚度,通过在其管状设计中使用 100 多种不同类型的纤维,它可以精确地微调其杆的属性,以实现令人难以置信的轻盈与小手柄的平衡。内华达州卡森城的电线杆制造商 UCS 则依靠树脂系统来提高其预浸料环氧树脂单向玻璃纤维杆的耐用性。

射 箭

复合材料反曲弓的历史可以追溯到数千年前,当时木头上铺有角和筋以抵抗压缩和拉伸。现在的弓由弓弦和装有瞄准配件和稳定杆的手柄组成,这些稳定杆可在释放箭头时抑制振动。

弓必须坚固而稳定,才能让箭在接近 150 英里/小时的速度下松开。复合材料可以提供这种刚度。例如,盐湖城的 Hoyt Archery 在合成泡沫芯周围使用三轴 3-D 碳纤维来提高速度和稳定性。减少振动也很关键,韩国制造商 Win&Win Archery将分子结合的碳纳米管树脂注入其弓肢,以减少由振动引起的“手震”。

弓不是这项运动中唯一的高度工程化的复合材料部件。箭头也经过微调以达到目标。X10 箭头由盐湖城的 Easton 专门为奥运会比赛生产,将高强度碳纤维粘合到合金芯上。

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