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内蒙古自治区第十五届运动会冰壶项目比赛收官

4月30日,内蒙古自治区第十五届运动会冰壶项目比赛在内蒙古冰上运动中心速滑馆落幕,共有来自呼和浩特、包头、呼伦贝尔、通辽和鄂尔多斯代表队的87名运动员参赛。本次冰壶比赛采用双循环赛制,设置了男子甲组、乙组,女子甲组、乙组,混合甲组、乙组6个组别,经过6天激烈角逐,呼和浩特队获得男子甲组冠军、鄂尔多斯队获得混合甲组冠军,呼伦贝尔队收获颇丰,拿下男子乙组、女子甲组、女子乙组 、混合乙组4枚金牌。冰壶比赛有着“冰上国际象棋”之称,充分考验着运动员们在场上对谋略与战术的运筹帷幄。近年来,自治区持续推进旱地冰壶进校园,逐步提高参与冰壶运动的人口基数,让更多青少年通过冰壶走上更高的竞技赛场。通辽队13岁小将辛承泽,练习冰壶仅一年便参加此次高水平赛事,展现出了初生牛犊不怕虎的精神。呼伦贝尔队的孟祥辉,从12岁开始接触冰壶,如今已成长为一名赛场老将。对于他们来说,自治区第十五届运动会不单单是竞技的赛场,更是学习交流的平台,相信在陆续开赛的冰上项目中,会有更多年轻的小将们将展示出“青春风暴”的力量,让我们看到破冰而出的“青春力量”。

一场比赛,除了运动员的拼搏,裁判员的执法也是重要的组成部分。6天的比赛,5条赛道同时开赛,比赛参赛队员多,赛程密集,这是对冰壶裁判的考验。

随着冰壶比赛的圆满落幕,裁判员们公平公正的执法水平也给大家留下了深刻的印象。正因为他们出彩的发挥,保证了冰壶比赛的顺利进行。自2017年内蒙古自治区首届冰壶裁判培训班在呼和浩特开班,目前内蒙古自治区的冰壶赛事裁判员基本已实现本土化,在很大程度上助推了内蒙古冰上运动的开展。在赛事保障方面,“十五运”所有冬季项目的开展都实施闭环管理,除了比赛场馆,运动员的入驻宾馆也管理严格,在赛期的每一天,都需要进行现场核酸检测。为了保障参赛人员的吃住行,赛事组委会在食品安全方面强化细节管理,运动员和工作人员分区就餐,食材的选择、用餐人员的流动,都在严格管控中。在“十五运”赛场,每一名工作人员都在贡献自己的力量,24小时全方位、立体化的封闭管控,有序推进竞赛流程安排、赛事物资和冰面养护。后续的花样滑冰、速度滑冰、短道速滑等冬季项目也将继续上演,赛事的安全保障工作也在持续进行中,我们期待在安全的环境中,能够见证更多冰上项目精彩瞬间的诞生。

如何优雅地在客厅玩一场冰壶比赛?

冰壶运动可谓是看上去最轻松、有趣的项目之一。简简单单的两套装备:壶和刷——让人产生一种我上我也行的感觉。为了能在家也体验到冰壶运动的魅力,机智的网友将魔爪伸向了家里的扫地机器人和拖把。图源网络[1]

在自家客厅就能玩一场冰壶比赛的确是一件令人兴奋的事情。真正的冰壶比赛必须要在真冰场地中进行,同时冰壶本身也价格不菲,除了扫地机器人,有没有一种既便宜又方便的冰壶体验方法呢?

国际顶级赛事中的冰壶,包括今年北京冬奥会的冰壶均来自苏格兰的凯斯冰壶场。其原材料花岗岩是从艾尔莎克雷格岛上开采出来的,被用于冰壶底部的特殊蓝色磨石(Blue Hone)坚硬且防水,反复在冰面摩擦也能长久保持原形。稀缺的原材料再加上后期复杂的塑性、抛光工艺使得一块比赛用冰壶的价格高达1.2万人民币。图a. 国际赛事用到的冰壶 由底部材料Blue Hone和壶身材料Common Ailsa组成(图片来源于科普中国)

可以说,全世界的冰壶都被苏格兰的这一冰壶厂“垄断”了。为了打破这一壁垒,设计者们发明了各种“仿制”冰壶(也称“旱冰壶”)。这种冰壶的底部用到了特殊的高分子材料,可以达到与蓝色磨石底部相近的效果。2009年,[2]河北理工大学的一项专利提出:用一种带有八块高润滑材料的冰壶不仅可以在冰面上滑动,还可以在其它平滑运动场地上任意运动。这既解决了传统冰壶底部材料造价昂贵的问题,也解决了运动场地条件苛刻的问题。图b. 一种“旱冰壶”的设计专利(1.手柄 2.壶身 3.高润滑材料制作的滑块)

这种高润滑材料的主要成分正是我们熟知的特氟龙(聚四氟乙烯,PTFE)。同时该材料还辅以碳纳米管以及氧化硼形成复合材料。

PTFE是以碳原子为主链,每个碳原子与两个氟原子相连形成氟原子“保护层”的螺旋状结构。图c. PTFE的分子链模型(上)和螺旋结构(下)

PTFE由于其无极性无支链的高分子构成以及碳氟键较高的键能,成为应用广泛的化学惰性高分子材料。同时由于PTFE特殊的分子构型,使得高分子链较为刚性致密,具有极低的表面能。因此以PTFE为基础的复合材料大多具有极低的摩擦系数和高耐磨性,让PTFE广泛运用在耐磨减摩涂层材料的制备中。这也是PTFE能够运用在“旱冰壶”底部材料中的核心原理。

碳纳米管(CNTs)本身是一种准一维纳米材料,是碳的一种同素异形体。具有较高的强度和较强的韧性[4]。碳纳米管常常作为PTFE复合材料的增强体,这是由于为高硬度、纤维化的CNTs在烧结过程中能够更紧密地缠绕在PTFE晶系中,让复合材料纤维韧性大大增强,减小材料的磨损。[5]同时还有资料表明,在摩擦过程中,剥落的CNTs作为第三体分布在摩擦界面上,有效地隔离了摩擦副界面的粗糙接触,从而减小了PTFE自身的磨损,让磨损率减小到原来的1/290。[6]这样复合材料的使用让“旱冰壶”也能像蓝色磨石一样在不断地摩擦中保持原来的形状,不会因为磨损导致冰壶使用寿命下降。

这样一来,有了“旱冰壶”,在家里的客厅就可以感受到冰壶运动和高分子科学的魅力啦!

啥?你说冰壶刷怎么办?角落的拖把也想参加室内冰壶比赛,还能顺便把客厅打扫干净呢(笑)。

[3] 蒋国强. 聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究[D].江南大学,2021.

[6] 夏军宝,陈卫祥,李飞,韩贵,王浪云,涂江平,徐铸德.碳纳米管/PTFE基复合材料摩擦学性能的研究[J].浙江大学学报(工学版),2003(04):95-98.

审稿人:许华平 清华大学化学系教授,主要研究方向为动态响应性含硒/碲高分子。中国化学会高级会员,中国化学会化学教育学科委员会副主任委员、中国化学会青年工作者委员会委员。

冬奥会进口1套冰壶花18万全球仅3个公司能造国内并未实现国产

很多人不知道的是,此次冬奥会虽然在我国举办,比赛使用的冰壶却并不是中国造的,这是怎么回事呢?

事实上,国内目前并没有生产比赛专用冰壶的企业,即使有企业在生产冰壶,也只是用于日常训练和普通的冰面娱乐。

从冬奥会冰壶比赛中我们也可以看到,比赛期间是可以撞击对方冰壶的,这也对冰壶本身的质量提出了要求。

没有云母的花岗岩,硬度更大。而目前我国境内甚至整个亚洲,都没有这种花岗岩。

我们进口的苏格兰这款冰壶,它的硬度就是普通花岗岩的三倍,即使在低温环境下产生撞击也不会裂开。

正规用于国际比赛的冰壶工艺流程非常复杂,要生产出一套合格的比赛专用冰壶,至少需要5个熟练工,连续打磨上3天!这也是为什么国外能将冰壶卖得这么贵的原因之一。

虽然我们国内有着强大的制造业,但毕竟苏格兰的人民早在500多年前就开始研究了,这期间的工艺变革也不是我们短期内就能学到的。

除了在苏格兰的凯斯公司可以生产比赛专用冰壶,其次就是来自加拿大和美国的两家冰壶生产公司了。全球目前也只有这三家可以生产出比赛专用的冰壶。

国内河北地区有家比较知名的冰壶生产商,但是其负责人也表示,比赛专用的冰壶质量在19公斤左右,但是他们生产的冰壶最高才到10公斤左右,还是有着一定差距。

但是在1999年我国黑龙江代表队参加完日本的冰壶比赛之后,当地就开始对冰壶制造进行了研究。

在黑龙江和我国南部地区都发现了云母含量低的花岗岩,在硬度和可承受的撞击力上可与苏格兰花岗岩相媲美。

但是由于“国产”的花岗岩质量比国外的花岗岩重,所以在制作上需要内部有镂空设计。

虽然在设计之后的性能与国际标准相当,但也可能正因为制作方式的差别,目前国内生产的冰壶还未在国际赛事上使用。

有人说,我们作为制造强国,肯定要生产出“物美价廉”的冰壶,但是也有人说市场对于冰壶的需求量并不大,人们也不会重复性购买,厂家一昧地追求生产,可能很难从中获利。一时间众说纷纭。