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史上“最高科技”的世界杯

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2014年的世界杯可谓迄今为止科学技术含量最高的一场足球赛事。除了场馆、足球本身和门线技术取得新突破,球员们也“全副武装”,从球衣到球鞋都体现出科技的力量。

史上“最高科技”的世界杯

2014年的世界杯可谓迄今为止科学技术含量最高的一场足球赛事。除了场馆、足球本身和门线技术取得新突破,球员们也“全副武装”,从球衣到球鞋都体现出科技的力量。以下介绍了本届世界杯的一些重要科技创新

1. 本届世界杯的比赛场馆中有一部分安装有先进的太阳能电池板,用来给场馆供电,其中,Estadio Mineirão(米内罗体育场)是第一个由太阳能供电的世界杯体育场。

史上“最高科技”的世界杯
Mineirão体育场

为了迎接世界杯,巴西改建或新建了多个举办赛事的场馆,其中有一部分安装了先进的太阳能电池板,用来供给场馆用电。Mineirão体育场配有6000太阳能电池板,是第一个由太阳能供电的世界杯体育场。它配备有1.4MW太阳能发电设备,足以为1200户家庭供电。然而,由于无法将电量全部储存,只有10%的电量会被用在体育场本身,其余的则输送给普通消费者。

本届世界杯还会使用其它太阳能场馆,如Itaipava Arena Pernambuco(伯南布哥竞技场),它安装有 1MW 的太阳能发电设备,太阳能板的发电量能够供应整个球场内包括厕所、厨房和更衣室约30%的电力需要。

2. 比赛用球Brazuca运用最新的球面结构创新技术,采用六块相同的十字型球面拼块而,理论上具有更好的控球、触球、稳定性以及空气动力学性能。

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本届世界杯的比赛用球为Brazuca(中文译为“桑巴荣耀”)。Brazuca所采用的球胆和球胎技术与Tango 12 (2012欧洲杯官方用球)、Cafusa (2013联合会杯官方用球)和欧洲冠军杯官方用球所采用的球胆和球胎技术完全相同。然而,Brazuca运用最新的球面结构创新技术,采用六块相同的十字型球面拼块形成了与以往不同的表面结构,理论上具有更好的控球、触球、稳定性以及空气动力学性能。

Brazuca的测试过程历时两年半,来自三大洲10个国家的30支球队以及600多名球员参与其中。参与测试的球队包括AC米兰、拜仁等,参与测试的球员有梅西、卡西、齐达内等巨星。不仅如此,Brazuca还通过图案伪装的方式经历了国际足联U-20世界杯的多场对抗性国际赛事的考验。

3. 门线技术被引入本届世界杯,运用精密技术尽可能弥补肉眼的局限,以期最大程度减少误判。

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人眼每秒只能处理大约16帧画面,这意味着足球需要在球门线后至少停留60毫秒(1毫秒=0.001秒),才能被肉眼准确识别。但是,在某些情况下,进入球门线的球在几毫秒左右就被守门员踢出或者反弹回比赛场地,因此裁判无法看到球是否越过了球门线。另外,观察角度的不同,也是容易造成误判的重要原因。

本届世界杯开始采用的门线技术(Goal-Line Technology),以期最大程度减少误判。该系统在球场安装了14台高速摄像机,每7台指向一个球门,每秒拍摄500帧画面,以5毫米的精度记录球门区域的情况。配套的图像处理软件会将画面中的球员和裁判过滤,每隔2毫秒定位一次皮球在3D空间内的位置。通过该三维成像可以判断球是否越过了球门线,从而判断进球是否有效。比赛中,足球一旦越过球门线,门线系统立即会做出判断并发送指令。裁判手腕上的专用电子表在1秒内将会震动、闪烁,显示“GOAL”,提醒进球有效,精确度达到0.2英寸(0.5厘米)。此外,摄像机还会存储进球时的所有画面及相关事件,以供之后回放。

4. 消散式喷雾剂在本次世界杯中首次得到使用,使罚任意球时攻守双方都很难有任何“作弊”行为,以更好地保证公平。

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足球比赛中,裁判判罚任意球后,进攻球员总是试图偷偷缩短足球与球门的距离,而为了给罚球者制造难度,组成人墙的防守球员也往往不遵守最近9.15米的距离要求。仅仅依靠裁判自身的观察或经验,很难做到真正意义上的“全程监控”以实现公平。

本届世界杯中,裁判们在判罚任意球后,会使用消散式喷雾剂(Vanishing Spray)在罚球点喷出球的摆放位置,并在防守方前面喷出一条白色泡沫线,要求人墙不得逾越白线。这种喷雾是水性喷雾,不含有任何有毒成分,喷雾被喷到草皮上1分钟左右便会自动消失,不会对球场草皮外观产生影响。此外,这种喷雾剂的体积也很小,方便主裁判挂在腰间,不会影响主裁在场上的跑动。

5. 本次世界杯的球员们“全副武装”,从球衣到球鞋都体现出科技的力量。

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本届世界杯中,球员们的衣着也充满着科技的智慧。如考虑到世界杯期间的炎热天气,Nike为巴西队打造的球衣秉承着“压力之下仍能保持冷静”(Cool under pressure)的理念,并对其进行了字面意义的诠释:将体温调节技术融入到球衣的制作工艺中,使球衣的空气流动效率比此前高出56%。这款球衣的面料94%是聚酯,6%是纯棉,既拥有有聚酯的热量调节性能,又有棉质的舒适度。

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本届比赛中的很多“战靴”都在功能性和舒适度上进行创新。葡萄牙球星克里斯蒂亚诺·罗纳尔多穿着的Nike Mercurial Superfly 球鞋的面料采用三针编织法,通过减少球鞋与足球之间的材料,提高球员的触感。Superfly顶部采用动态贴合领,使其更加贴合同时也更为舒适。此外,这款球鞋还采用类似跟腱的支撑装置,将球鞋上部与跟部连接在一起。Nike指出这样的设计使鞋子像一个弹弓,可以提供更多推进力。

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另一个例子是Warrior Global公司设计的Skreamer球鞋,比利时队的马鲁万·费莱尼穿的就是这种鞋子。Skreamer球鞋使用微纤维材料,让球员在赛场上能够获得不可思议的轻便体验。鞋子的前端有一个3D打印的橡胶垫,可以减轻足球的冲击力,同时也可以提高球员对球的控制能力。Skreamer球鞋的重要创新还体现在它的鞋底能够刺激脚部的血液循环,帮助球员在场上更好地发挥实力。

文章部分内容参考:

http://www.fifa.com/

http://www.dailymail.co.uk/

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