创新与应用研究
周翔（中国民用航空飞行学院体育部，四川广汉618307）
随着全球经济的发展，我国逐渐由体育大国
迈向体育强国的行列。当前，大力发展体育运 动、努力增强全民体质已成为我国重要的战略
任务加以推进。体育器械的不断创新可为我国 的体育运动奠定重要的物质基础，而先进的科
学技术无疑是推动我国体育器械不断进步的技 术保障，新材料技术的日新月异对推动我国体
育器械创新以及体育强国的建设发挥了至关重 要的作用。
新材料主要是指利用先进技术和先进材料建
立起来的具备比传统材料性能更优越的新型材 料。按照性能划分，新材料一般包括金属材 料、有机高分子材料、复合材料以及无机非金
属材料等多种类型；而根据体育器械材料的基 本特性进行划分，新材料主要包括功能材料和 结构材料。当今全世界范围内的新材料技术正
在向着环保型、个性化、智能化以及多功能的 方向发展，各种新材料技术的出现不仅大大促 进了我国生物技术的革命发展，而且对制造
业、信息化产业以及个人生活方式的创新等都
产生了重大而深远的影响，当前已有很多国家 将新材料列入科学技术发展战略的重要组成部 分。
新材料技术的发展对我国体育运动的建设可 谓意义深远。首先，该材料的出现可大大改善
运动者的运动环境。与传统的水泥道路相比， 塑胶材料主要采用高分子化学成分进行研制，
并结合人体的生物力学特征，给运动者带来极
图2
强的弹力和舒适感。北京奥运会上更是将纳米 这一全新材料应用于跑道设计中，运动者的损 伤几率大大降低、运动成绩明显提升；自由体
操比赛项目中釆用新材料制作的运动场地，对 运动员合理使用屈体、后空翻等各种高难度动
作提供了很大的发挥空间，同时也可有效确保 观众的看赛心情。其次，新型材料的出现对保 护运动者的肌体大有裨益。现代社会出现的一 系列新型材料主要根据人体机能的基本规律进 行研制，不但有利于提升运动者的体育运动成
绩，同时也有利于我国体育科学朝着个性化和
智能化的方向发展，比如将微型生物片嵌入运 动者的皮下，可随时监测运动者的血糖水平， 以此随时为运动者设计调整的运动方案。再
次，新材料技术的出现可明显提升我国体育器
材的制造水平。木质材料和金属材料在运动器 材中的主要缺陷是重量重、比强度低，影响运动
者的手感舒适度。新材料的出现可将以上负面现
象进行彻底改变，与传统攀岩运动中使用的尼龙 绳和麻绳相比，将碳纤维复合材料应用于现代绳 子的制作中，对提升登山者的摩擦性能和运动安 全性具有很大帮助；将发光材料应用于高尔夫球
的制作中，也为运动者带来诸多乐趣。各种新材 料技术在体育运动器械中的应用，标志着我国体
育器械制造水平也在不断进步。
传统的体育器械材料主要采用木材、金属
等，在长期使用过程中这些材料或多或少存在某
插17
图
1
图3
些缺陷。伴随着一系列科学技术的不断发展，各 种新材料技术显示岀耐磨性强、质量轻、阻尼性
好、比轻度高等综合优势，将这些材料更好地融 入体育器械的研发中，对促进体育器材材料的改
革创新、提升体育器械的运动性能、有效提高运
动者的运动成绩具有积极作用。21世纪，炙手可 热的新材料主要有以下几种：首先是尼龙纤维复 合材料。该材料结构主要包括聚对苯二甲酰对苯
广汉飞行学院招生二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺等多种化学成分，
其主要优势是质量轻、内热型强、抗冲击性好、 强度高，因此这种材料已广泛应用于运动防护手 套、防护服、防护膝等各种运动防护器材中；另
外，利用芳香尼龙制成的绳索也广泛应用于攀岩 和滑翔等各种运动活动中（如图一是防护服）。
其次是石墨烯复合材料在体育器材中的合理应
插〔8
用。该材料的厚度相当于一个碳原子，是目前为
止具有厚度薄、导热性好以及柔韧性强等多种综 合优势的纳米材料。由石墨烯复合材料衍生出来
的石墨烯高分子纳米复合材料在自行车横杆、高 尔夫球杆等体育设备的研究中也逐渐呈现出高度
耐磨性、高强度等多种潜在优势（如图二是高尔
夫球杆）。再次是碳纤维复合材料在体育器材中
的融入。碳纤维复合材料结构中富含很多碳元 素，该材料具有导热性强、耐腐蚀以及导电等多
种性能，利用碳材料制成的体育器材外形较软、 易于加工强度较高，现如今使用的跳高撑杆主要
采用碳纤维复合材料制作而成，可有效避免运动
员在运动过程中撑杆出现断裂的状况，从而有效 保证运动员运动效能的发挥；在网球拍的制作中 加入碳纤维复合材料，可使运动者获得较大的初
始速度（如图三是网球拍）。最后是不饱和聚酯 复合材料在体育器材中的应用研究。该材料中主 要包含不饱和的聚酯高分子，在交联固化作用下
形成的热固性树脂已广泛应用于保龄球、鱼竿、 单杠、助跳板等各种体育器材的制作中（如图四
是赛艇）。
总之，我国体育运动的发展离不开一系列新
型材料的岀现，其不仅使运动者的成绩不断提
升，同时也推动了我国全民健身运动的发展。因
此，相关技术人员必须重视两者之间的相互关
系，利用新材料进一步推动我国体育事业的长远 发展。
作者简介：
周翔，男，（1987.08.13-），四川宜
宾人，硕士，中国民用航空飞行学院体育
部，讲师
［研究方向］：体育教学
图
4
发布评论