泳衣為了能在奧運會上炸裂,已經暗地裡策划了幾十年
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運動員對泳衣都是又愛又恨——雖然穿上能幫助提高運動成績,但泳衣總是一言不合就崩開,調整一下都有可能被彈的生疼。
造成這種結果的原因只有一個——泳。衣。太。緊。了。然而泳衣進化到可能隨時隨地崩壞的這種狀態,也經歷了漫長的過程……
野生的奧運會,野生的泳衣
1896年的雅典奧運會,雖然拉開了現代奧運會的序幕,但以現在的專業眼光看,可謂慘不忍睹。
具體到游泳比賽,既沒有游泳池,也沒有賽道,運動會的組織者們劃著小船唱著歌,把運動員丟進海里,能活著游到岸邊的就算完成比賽了……
首屆奧運會游泳冠軍阿爾弗雷德.哈約什
游泳是諸種力的結合。畫一個三維立體坐標系的話,在橫軸上,運動員一方面通過手臂擺水,獲取前進的動力,另一方面,受到水的阻滯;在縱軸上,由於水不是完美流體,所以會黏附運動員的身體,產生摩擦力;在豎軸上,重力和浮力互相拮抗,決定著運動員的吃水深淺。
因此,一件好的泳衣,起碼應該做到光滑、富有彈性。只有這樣,才能緊貼運動員的身體,降低阻力。
但當時的泳衣,普遍使用羊毛等天然材料製成,紡織水平又低。不僅乾重大,而且彈性差。游泳的時候,海水很容易從腋下擠壓進入身體和泳衣之間的縫隙。
說到這裡想起一個笑話:一噸鐵和一噸羊毛誰重?答案當然是一樣重。但如果扔水裡的話,肯定是羊毛更重了……
落水後為了更好地逃生,專業人士建議盡量脫掉衣物以減輕重量,想想彼時的運動員拿普通衣服當泳衣穿,對於提高速度是幫倒忙,穿上只是為了擋住必須不能露的部位。
尼龍橫空出世
二十世紀20年代,美國杜邦公司對基礎科學產生了興趣,決定每年撥款25萬美圓,資助相應研究。
要研究得有人,他們選擇了華萊士·卡洛瑟斯。卡洛瑟斯認為,大分子物質,如蛋白質,是由某些小分子反覆結合形成的。在研究聚合物的過程中,卡洛瑟斯無意中發現了一種可以抽出細絲的材料,改寫了人類的服裝史。
這種材料,就是尼龍。
兩種常見尼龍的結構
尼龍是人類史上第一種人造纖維,屬於醯胺類聚合物。從結構上來講,尼龍由多個單體通過化學鍵重複結合而成;每一個單體都含有羧基和氨基。整個結構就好像蒜辮子一樣,只要你有足夠的蒜和耐心,蒜辮子可以幾乎無限地延長。
尼龍對於服裝最大的意義,在於它優良的物理特性。對於運動員來說,尼龍布製成的泳衣輕薄、疏水、富有彈性,絕不會重蹈羊毛泳衣遇水就吸、遇風就皺的尷尬;對於普通人而言,尼龍布耐磨且易染色,隨著各色泳衣的推出,沙灘不再顏色單調,很快成為了靚麗的風景。
1964年東京奧運會,顏色鮮艷的尼龍泳衣
好泳衣助力好成績
1988年的漢城奧運會對泳衣發展來說,是一個轉折點。在這之前,泳衣是一種拖累,只求它造成得阻力越小越好;在這之後,泳衣變成了助力。
聚氨酯纖維,也稱氨綸,是一種由二醇和二異氰酸鹽組成的聚合物。它的誕生並不比尼龍晚,不過在一開始的時候,研究者門只注意到了它的剛性和低吸濕性,沒有找到商業利用的價值。幸好,隨著研究的不斷深入,人們很快發現了聚氨酯纖維的優良特性。
首先,聚氨酯纖維的物理特性介乎於橡膠和塑料之間,既具有一定的彈性,又具有一定的剛性,而且耐磨、抗張、不易腐蝕;其次,不同單體、不同結構的聚氨酯纖維具有不同特性,只要掌握相關規律,就能摸索出一系列特色鮮明的材料來;最後,聚氨酯纖維被譽為是紡織物中的味精,在織物中只要加入少許氨綸(質量分數2%~25%),就足以改善織物性能,使織物的檔次大為提高。
1988年的夏季奧運會上,美國著名游泳選手馬特·比昂迪一舉奪得五金一銀一銅。他當時穿的,正是由聚氨酯纖維和超細尼龍絲製成的「大力士」泳衣。這也是公認的高科技泳衣的鼻祖。
慶賀勝利的馬特·比昂迪
聚氨酯的引進,對奧運會泳衣產生了兩個影響。
由於聚氨酯的密度可以比棉、滌綸等輕,疏水性又可以比尼龍強,換言之,泳衣中的聚氨酯纖維越多,產生的浮力就越大。對於游泳運動員來說,浮力的意義是不言而喻的。所以,泳衣的覆蓋面積,從此越來越大。
另一個,奧運會的品牌效應,使生產商嘗到了甜頭,他們不再局限於材料,開始系統地研究泳衣改進。
在1996年的亞特蘭大奧運會上,大多數游泳運動員選擇了「水刃」泳衣。這種泳衣由聚氨酯製成,除了高腰設計,面積寬大,能夠提供不少額外的浮力之外,它還使用了特殊的熱處理,在針織上也別樹一幟,抑制對水的吸收 ,允許水分更自由地進行循環 。
「水刃」獨特的編製方式
這些改進,使得泳衣表面異常光滑,能顯著地減少游泳時的磨擦阻力。
泳衣影響競技公平?
1999年,國際泳聯正式批准「鯊魚皮」泳裝參賽。2000年的悉尼奧運會上,這種奇怪的泳衣一經亮相,就引起了巨大關注。
悉尼奧運會上,泳衣的差異開始變大
即使以今天的眼光來,「鯊魚皮」(FASTSKIN 1)泳衣仍然是令人驚嘆的作品。速比濤公司在泳衣設計的各個方面,幾乎都做到了極致。
在外觀上,「鯊魚皮」通過三維掃描,為運動員提供最合身的尺寸,且幾乎覆蓋運動員全身,最大限度地提升泳衣作用。
在材料上,「鯊魚皮」採用了超伸展纖維,具有極強的彈性和伸展力,不僅能夠將運動員的身體約束成流線型,而且可以減少肌肉震顫,避免不必要的能量損失。
最重要的,是在表面處理上。傳統上,人們認為物體表面越光滑,物體在流體中運動時的阻力就越小,但是通過對鯊魚皮的研究發現,鯊魚皮表面呈鱗片和類似圓谷狀的非光滑盾鱗結構,盾鱗溝槽方向與遊動方向平行。因為溝槽結構的存在,能夠優化鯊魚體表流體邊界層的流體結構,抑制和延遲紊流的發生,有效減小鯊魚在遊動時水體的阻力。
顯微鏡下的鯊魚皮
「鯊魚皮」正是得名於對鯊魚皮膚的模仿,在泳衣上設計了一些粗糙的齒狀突起,以有效地引導水流。實驗證明,這種表面處理能夠降低3%的阻力。在百分之一秒就能決定勝負的奧運游泳比賽中,可謂意義重大。
從90年代到2009年,共有四代「鯊魚皮」泳衣誕生,數十個世界紀錄被身穿各式「鯊魚皮」的運動員們打破,由此引發的爭議,也是越來越大。
2009羅馬世錦賽男子游泳4x100接力賽預賽
美國選手瑞克·伯恩斯泳衣爆裂
2009年3月,國際泳聯發布了《迪拜憲章》,明確要求「獲准使用的泳衣必須在大賽前半年確保市場有銷售,且所有泳衣的結構必須一致」。具體規範為:厚度不得超過0.8mm,浮力不得超過5牛頓,男泳衣不得遮蓋上半身,女泳衣不得遮蓋頸肩,男女泳衣不得過膝。
後「鯊魚皮」時代
這次里約奧運會,中國代表隊的選手們使用的是快皮3(FASTSKIN 3)泳衣。雖然名字相似,但和「鯊魚皮」截然不同。
2016里約奧運會,中間賽道為中國選手孫楊
運動員在水中受到的阻力,可以分為靜態和動態兩種。前者指運動員在水中靜止不動時,由於牽引產生的阻力,和人體形態、水質、水溫有關;後者指運動員在運動過程中,由於姿勢變化所產生的阻力,是運動研究的重點。
快皮3在研發中,運用電腦軟體預測伸展滑行姿態下游泳選手身體四周的流體運動,以確定哪些區域可能產生阻力影響;同時對泳帽、泳鏡、泳衣進行標記研究,既強調每一部分的熨帖,又尋找三者協同作用的設計方案。據稱,快皮3泳裝系統能減少16.6%的阻力和11%的氧氣消耗 。
彩蛋:泳衣崩壞大集合
對於一件泳衣來說,既完美貼合身材又要能適應游泳時高強度的運動,可能實在是要求太高了,再加上運動員的形體可能稍有變化,因此泳衣「崩壞」的情況越來越普遍。





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