奈及利亞將在未來幾天於平昌冬季奧運會上成為首支參加雪橇和鋼架雪車比賽的非洲隊伍。該隊伍加入了牙買加女子雪橇隊——她們也將在本屆冬季奧運會上首次亮相(恰好是冰上輕馳聞名的牙買加男子隊參加1998年冬季奧運會30年後)——以及少數來自極少甚至從不下雪地區的其他選手。
毫不奇怪,那些專案的獎牌熱門——包括加拿大、德國和美國——都受益於寒冷的冬季,這有利於從小培養冰上運動運動員。進一步證明冬季奧運會固有的對寒冷氣候本土運動員的偏見:奈及利亞雪橇隊舵手塞恩·阿迪根實際上在芝加哥郊外長大,而阿庫奧瑪·奧梅加(兩位制動員之一)來自明尼蘇達州。
科學家和體育愛好者長期以來一直在尋求透過開發塑膠來平衡這種寒冷的競爭環境,這些塑膠可以作為合成冰來鋪設後院曲棍球和滑冰場。但是,塗覆兩公里長的傾斜賽道所需的聚合物型別——這種賽道可以容納時速超過125公里的雪橇——已被證明更加難以捉摸。“任何合成賽道都需要提供類似於冰的滑動和駕駛體驗,並且不會引起對運動員安全的任何擔憂,”簡-安德斯·曼森說,他是普渡大學複合材料製造和模擬中心的主任,也是材料和化學工程教授。“它還需要既耐用又具有成本效益。”
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續刊登關於塑造我們當今世界的發現和想法的有影響力的故事。
曼森在過去幾年中一直在研究如何使用一種名為“超高分子量”聚乙烯的高密度塑膠來代替冰,作為奧運會雪橇運動(包括雪橇、無舵雪橇和鋼架雪車)的賽道襯裡。這種塑膠目前被用作各種物體的保護塗層——包括人工關節和其他生物醫學裝置以及自卸卡車車斗——以保護它們免受磨損。這種材料是用於製造購物袋的聚乙烯的一種變體,其強度來自於其極長、重疊的分子鏈結構。密歇根州立大學包裝學院院長蘇珊·塞爾克說:“這些鏈條都沿同一方向排列,使材料能夠更好地傳遞其上承受的過載。”“一般來說,分子量或質量越高,塑膠就越堅固且更耐刮擦,”塞爾克說。她補充說,使用這種材料的挑戰之一是其高粘度或流動阻力,這意味著必須在更高的溫度下加工才能使其成型。
曼森(他曾任國際運動科學與技術學院院長,也是國際奧委會成員)表示,理論上,噴灑了水的合成賽道幾乎可以模仿雪橇、無舵雪橇和鋼架雪車的不鏽鋼滑橇在實際冰面上遇到的摩擦水平。這種跑道也應具有與冰道幾乎相同的速度曲線,使雪橇在前600米內達到每小時100公里以上的速度,曼森說。“優秀的冰道駕駛員在這種表面上也會表現出色,”他補充道。“我們不想創造一項新的運動和新的運動員。”
長長的冰道的主要問題是建造和維護成本高昂——這是全球僅存在16條冰道的主要原因。例如,為2006年都靈奧運會建造的鋼筋混凝土雪橇賽道耗資約1億美元,每年還需要花費100萬美元進行維護,因為需要製冷系統來冷卻其表面。自1924年首屆冬季奧運會以來,雪橇一直是奧運會的一部分。(唯一的例外是1960年在加利福尼亞州斯闊谷舉行的奧運會,當時組委會為了削減成本而決定不建造賽道。)這些賽道每年舉辦的比賽很少,在某些情況下,奧運會結束後就完全不再使用。
曼森說,塑膠賽道的建造成本約為500萬美元,並且可以經濟高效地維護以供全年使用——即使在溫暖的地區也是如此。他說,這種可及性對於培養未來幾代冬季雪橇運動運動員至關重要,尤其是在這些傳統運動與單板滑雪和其他極限運動爭奪年輕運動員的注意力時。
儘管塑膠賽道可能有助於吸引熱帶地區對雪橇運動的關注,但構建原型賽道的道路卻絕非一帆風順。曼森於2015年完成了一項可行性研究。但他在瑞士洛桑聯邦理工學院(他開始研究的地方)為建造200米測試賽道爭取大約30萬美元資金的努力,因他在2016年9月搬到普渡大學而中斷。撇開曼森的研究不談,關於如何實際建造這樣的賽道還有很多問題。它很可能必須使用兩到三米長的塑膠拼接而成,並透過柔性材料連線,以適應塑膠件在寒冷時收縮和在炎熱時膨脹。曼森最初的目標是在2020年洛桑青年奧運會上首次使用完整長度的塑膠賽道,但由於沒有樣品賽道向官員展示,這些計劃被擱置了。
在這些問題得到解決並且塑膠的力量得到證明之前,目前在雪橇運動中佔據主導地位的國家很可能會繼續保持領先地位。
