- 殘奧會(huì)上的化工新科技
- 發(fā)布日期：2024-09-18
9月8日，第17屆夏季殘疾人奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)在法國(guó)巴黎閉幕。在這場(chǎng)全球矚目的體育盛會(huì)中，殘奧會(huì)作為人類精神的璀璨明珠，向世界展現(xiàn)了殘障運(yùn)動(dòng)員們堅(jiān)忍不拔、自強(qiáng)不息的光芒。一大批化工新材料、新產(chǎn)品不僅助力殘障運(yùn)動(dòng)員順利完成比賽，也在惠及更多社會(huì)殘障人士。
聚碳酸酯讓假肢更輕盈
假肢毫無(wú)疑問(wèn)是肢體殘障人士生活中的重要依靠。目前，隨著新材料的發(fā)展，假肢早已擺脫了過(guò)去笨重、僵硬的形象。許多殘障人士使用假肢時(shí)，其體態(tài)或運(yùn)動(dòng)功能已與健全人無(wú)異。在殘奧會(huì)上，碳纖維“刀鋒”假肢讓殘障運(yùn)動(dòng)員在田徑賽場(chǎng)上跑動(dòng)自如，甚至出現(xiàn)殘奧會(huì)成績(jī)超過(guò)奧運(yùn)會(huì)的現(xiàn)象。比如，在2016年里約殘奧會(huì)上，田徑男子1500米T13級(jí)比賽中，前四名選手的成績(jī)均超過(guò)了里約奧運(yùn)會(huì)該項(xiàng)目的冠軍成績(jī)。這是因?yàn)樘祭w維的輕質(zhì)高強(qiáng)特性使假肢的彈力極其接近自然人類肌腱，接上這種假肢的運(yùn)動(dòng)員在跑起來(lái)的時(shí)候會(huì)比健全運(yùn)動(dòng)員減少25%的能量消耗，最高速度比健全運(yùn)動(dòng)員快11%。
不過(guò)，這類假肢也有缺點(diǎn)。因?yàn)闅堈先耸康臍埣睬闆r不一樣，標(biāo)準(zhǔn)化的假肢并不能滿足每個(gè)殘障人士的需要。尤其是假肢與人體連接的部位，難加工、不舒適、可能造成過(guò)敏的碳纖維就不適合制造這個(gè)連接部位，取而代之的是允許高精度加工、對(duì)人體友好的其他材料。
從2016年開(kāi)始，寶馬的設(shè)計(jì)工作室與美國(guó)殘奧會(huì)代表團(tuán)進(jìn)行合作。寶馬相關(guān)工作人員會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行全身掃描，結(jié)合運(yùn)動(dòng)員實(shí)際情況以高強(qiáng)度聚碳酸酯為原料，運(yùn)用3D打印技術(shù)為他們制作個(gè)性化輪椅。很快，高強(qiáng)度聚碳酸酯也進(jìn)入假肢制造領(lǐng)域，運(yùn)用高強(qiáng)度聚碳酸酯制作的假肢不到24小時(shí)就能完成，還使假肢更輕盈、更符合空氣力學(xué)、更容易實(shí)現(xiàn)“私人定制”。
此外，假肢也可以用高強(qiáng)度紡織材料制造。近期，英國(guó)假肢公司Koalaa與英國(guó)殘奧運(yùn)動(dòng)員合作，創(chuàng)造了手部織物假肢，在保證強(qiáng)度的同時(shí)提高了柔性。殘障人士由于缺失上肢導(dǎo)致下肢不平衡，穿著傳統(tǒng)假肢的運(yùn)動(dòng)員通常會(huì)出現(xiàn)殘肢磨損，而腈綸或滌綸生產(chǎn)的織物假肢則避免了這個(gè)問(wèn)題。
碳纖維讓輪椅更靈活
輪椅的研究熱點(diǎn)也在“私人訂制”。對(duì)于手臂有殘疾的運(yùn)動(dòng)員，設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)其手臂的活動(dòng)能力進(jìn)行輪椅改裝;對(duì)于腿部截肢的運(yùn)動(dòng)員，設(shè)計(jì)人員則會(huì)將假肢固定在輪椅踏板上。極度貼合的運(yùn)動(dòng)裝備不僅能夠?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員帶來(lái)更高的操控性，同時(shí)也能極大降低前行阻力，幫助運(yùn)動(dòng)員有更好的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。這樣，3D打印的聚碳酸酯或聚乙烯座位和碳纖維車成為運(yùn)動(dòng)輪椅的標(biāo)配。
有了這種新型輪椅，一些此前被認(rèn)為不適合殘疾人參與的運(yùn)動(dòng)也為殘疾人敞開(kāi)大門。比如，殘疾人羽毛球賽是東京殘奧會(huì)增設(shè)的比賽項(xiàng)目，運(yùn)動(dòng)員需要坐在輪椅上進(jìn)行比賽。這就要求坐在輪椅上的運(yùn)動(dòng)員上半身要有足夠的活動(dòng)范圍，并保證不會(huì)發(fā)生事故。足夠輕的碳纖維車架加上可調(diào)整重心的車座，讓坐在輪椅上的殘障運(yùn)動(dòng)員也很靈活。在新材料加持下，殘奧會(huì)上出現(xiàn)的輪椅重量從此前的23千克降到了2千克，同時(shí)也沒(méi)有降低輪椅的堅(jiān)韌程度。
壓敏薄膜讓受傷“有感知”
電子化學(xué)品，尤其是生產(chǎn)微型電容的化學(xué)品也在殘奧賽場(chǎng)上大放異彩。除了當(dāng)作賽會(huì)設(shè)備外，這些化學(xué)品還幫助因神經(jīng)受損而無(wú)法感知疼痛的截癱運(yùn)動(dòng)員及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己身體的傷勢(shì)，避免持續(xù)受傷。
從東京殘奧會(huì)開(kāi)始，受傷檢測(cè)服逐漸應(yīng)用，并在巴黎殘奧會(huì)上得到推廣。在傷害發(fā)生后，藏在這種服裝下的壓敏薄膜會(huì)快速顯示運(yùn)動(dòng)員的受傷程度。如果衣服的某個(gè)區(qū)域受到嚴(yán)重沖擊，它會(huì)通過(guò)改變顏色來(lái)表明受傷位置，提醒運(yùn)動(dòng)員及時(shí)尋求醫(yī)療服務(wù)。相信在未來(lái)，這種設(shè)備會(huì)應(yīng)用在醫(yī)院康復(fù)科造福人類。
