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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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/