复合材料让运动员在夏季奥运会上更具竞争优势

奥林匹克格言——Citi us, Altius, Fortius——在拉丁语中的意思是“更高”、“更强”和“更快”。这些词在整个历史上都适用于夏季奥运会和残奥会。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,这句格言现在适用于运动鞋、自行车以及当今赛车场上的各种产品。因为复合材料可以增加设备的强度并减轻设备的重量,这有助于运动员在比赛中使用更短的时间,获得更优异的成绩。
通过将常用于防弹领域的芳纶纤维Kevlar用于皮划艇,可以确保结构良好的船能够抵抗开裂和破碎。当石墨烯和碳纤维材料用于独木舟和船体时,它们不仅可以增加船体的运行强度,减轻重量,还可以增加滑动距离。
与传统材料相比,碳纳米管(CNTs)具有更高的强度和比刚度,因此被广泛应用于运动器材中。威尔逊体育用品公司(Wilson SportingGoods)使用纳米材料制作网球。这种材料会在击球时造成空气流失,从而帮助球保持形状并让它们弹跳更长时间。纤维增强聚合物也常用于网球拍,以提高柔韧性、耐用性和性能。
当碳纳米管用于制造高尔夫球时,它们具有优化的强度、耐用性和耐磨性的优势。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。

高尔夫球杆制造商比以往任何时候都更多地采用碳纤维混合物,因为与传统材料相比,复合材料可以在强度、重量和更少的抓地力之间取得平衡
如今,跑道上的自行车往往都很轻便。它们采用全碳纤维车架结构,并配备由单块碳纤维制成的盘式车轮,显着减轻了自行车的重量,减少了车轮的磨损。一些赛车手甚至穿着碳纤维鞋来保护他们的脚而不增加体重。
此外,碳纤维甚至还进入了游泳池。例如,泳装公司 Arena 在其高科技赛车服中使用碳纤维来增加灵活性、压缩性和耐用性。

坚固、防滑的起跑器对于推动奥运会游泳运动员创下速度记录至关重要
射箭
复合反曲弓的历史可以追溯到几千年前,当时木头上覆盖着牛角和肋骨以抵抗压缩和拉力。当前的弓由弓弦和手柄组成,手柄配有瞄准附件和稳定杆,可在放箭时抑制振动。
弓必须坚固且稳定,才能让箭以接近 150 mph 的速度射出。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四肢,以减少振动引起的“手抖”。
弓并不是这项运动中唯一经过精心设计的复合材料部件。箭头也经过微调以达到目标。X 10箭头是盐湖城伊斯顿专门为奥运会生产的,将高强度碳纤维粘合在合金芯上。
自行车
奥运会有几个自行车项目,每个项目的装备也大不相同。然而,无论参赛选手骑的是无刹车实心轮履带式自行车,还是大家比较熟悉的公路车,又或者是高度耐用的小轮车和山地车,这些装备都有一个特点——碳纤维复合材料车架。

流线型田径自行车依靠碳纤维车架和碟形车轮实现赛道比赛所需的轻量化
加利福尼亚尔湾的 Felt Racing LLC 等制造商指出,碳纤维是当今任何高性能自行车的首选材料。对于其大部分产品,Felt 使用高模量和超高模量单向纤维材料的不同混合物以及其自身的纳米树脂基体。
田径
对于撑杆跳高,运动员依靠两个因素将他们推过单杠尽可能高——稳固的方法和灵活的撑杆。撑杆跳运动员使用 GFRP 或 CFRP 撑杆。
据德克萨斯州沃思堡的制造商美国TEss x称,碳纤维可以有效增加刚度。通过在其管状设计中使用超过 100 种不同类型的纤维,它可以精确地微调其杆状物的特性,以实现令人难以置信的轻盈和小巧手感的平衡。UCS 是一家位于内华达州卡森市的电线杆制造商,它依靠树脂系统来提高其预浸环氧单向玻璃纤维电线杆的耐用性。

 


发布时间:Aug-09-2021