汤姆·沃勒讨论了有助于在游泳和获胜之间做出不同决定的科学和技术

对于参加2012年伦敦奥运会的运动员来说,科学技术是他们表演和运动中不可或缺的一部分。作为一项比较传统的运动,游泳对于新技术的应用仍然是一个有争议的操场。然而,它是人体在可能是最不自然的环境中生存的地方,为科学家和技术人员提供了巨大的机会来改善人类的基本局限性。

从腰布的发明开始,我们就一直在寻求技术,即使是最基本的技术形式,来提高我们在特定任务中的执行能力。在任何层面上,成功的关键都是对环境、人类需求和可用技术的详细理解。

和鲨鱼一起游泳

Speedo最初的Fastskin以鲨鱼为灵感的面料首次挑战了游泳者的概念,即他们的皮肤无论多么光滑,都不够快。当时,这涉及到创建一个微尺度表面的过程,该表面紧密复制了鲨鱼皮肤的结构,即所谓的真皮小齿:如果定位正确,可以减少表面的摩擦阻力。此外,通过用织物覆盖游泳者的身体,增加了刚度,这也降低了阻力。后一项原则仍然是后续赛车服开发的关键组成部分。

最近的实验和模拟已经确定了一种可以以最小的干扰和阻力穿透水的形式。这就产生了一个新的挑战,即探索可以操纵游泳者形状的材料和面料,同时确保流畅的水流和舒适性。实现这一目标的主要突破是使用可变模量织物,这种织物在身体上下某些关键位置的压缩性能是不同的。通过定位特定的莱卡内容,游泳者身体的肿块和凸起可以塑造成更流线型,管状的形式。

在水中,泳衣必须经受住高度恶劣的环境,尤其是用于消毒许多游泳池的次氯酸盐。我们使用的材料必须能够承受这些条件,目前,这意味着我们只能选择合成材料。虽然我们努力负责任地做到这一点,并注重效率,但未来的挑战是使用更环保的方法生产材料,对环境的影响更小,同时仍具有坚固性。

除此之外,我们面临的主要化学挑战是在这些物品的整理和加工过程中。例如,在微观尺度上,我们在护目镜上应用了防雾和镜面饰面,但耐用性始终是一个挑战,这通常是由于游泳者的清洁和储存习惯。我们的赛车服是用液态氟碳化合物完成的,以帮助管理沿着游泳者身体长度的连续水流。虽然这对织物的低摩擦性能至关重要,但它会影响施工过程。在我们的顶级规格西装中,我们使用超声波焊接和粘合的接缝,所涉及的化学物质可以抵抗我们使用的胶水的粘附性。

通过灵感和实验,我们为我们的设计开发概念和想法,然后指望科学和技术使它们成为现实。化学显然是使我们实现目标的重要组成部分,但它只是我们所需的众多工具之一。我们不设计和合成用于织物或涂料的聚合物——一旦基础研究被采用或转向应用,我们就利用来自广泛行业的技术。只有结合各种学科的知识和创新,我们才能实现我们的目标。

纳米游泳

近期的未来,就像在许多科学领域一样,是纳米技术。纳米制造方法的进步和我们对纳米尺度现象的理解将使我们能够更精确地控制材料的性质。我们可以使用纳米技术来管理水流和改变材料的强度,这对在安装和使用过程中承受高应力的物品特别有用。展望未来,我们认为,随着人类生物学和技术的融合变得更加广泛、可接受和合法,人类皮肤的有机织物将如何模糊成“织物”的合成皮肤将是未来的一个重大挑战。这些想法在跟踪、个性化和对环境或刺激的即时反应方面表现出巨大的能力。

技术只是运动员追求完美表现的复杂而漫长的过程中的一个组成部分。教练、训练、营养、恢复和设施本身的每一个要素都有助于个人的成功。游泳技术也有助于赢得奖牌和创造纪录,这在纯粹主义者眼中可能会引发争议。因此,确保技术不违反管理机构的规则,实际上,竞争的精神是非常重要的。

我们的理念是帮助运动员发挥他们的潜力,但从根本上说,我们相信,输赢之间唯一真正的区别是游泳运动员的天赋和来之不易的生理状态。

汤姆·沃勒(Tom Waller)是Speedo全球研发机构Aqualab的负责人