最新高科技：让人变成鱼(图)

2011年11月30日菲尔普斯(左)与美国奥运游泳队队友一起展示Speedo 最新"Speedo FASTSKIN3"泳衣的发布。REUTERS/Eduardo Munoz 看中国网站 禁止建立鏡像網站。返回正版看中国网站。

“鲨鱼皮”退休了，“鱼鳔装”也退休了。伦敦奥运泳池的关键词则是：梭鱼。 看中国网站 禁止建立鏡像網站。返回正版看中国网站。

泳衣制造商们一直以来都在海洋中寻找创意的灵感。在那儿，进化延续了5亿年，把海洋生物的形体塑造得能够减少阻力，赋予其提高速度的种种特征。制造商们在大约十年前就着手开发研制连体的、不透水的全身泳衣：水无法渗透进来，而空气也不能穿透出去。这样一来，它就可以像鱼身上的鱼鳔一样增加在水中的浮力。

水中的阻力远远大於空气阻力，因此，能够将身体漂浮得更高的运动员必将在水中掌握优势。这也导致了国际泳联2009年开始禁止在比赛中穿着连体不透水的全身泳衣。

过去十年间泳坛的另一项发明便是Speedo出品的受鲨鱼皮灵感而制成的名为“快皮”（Fastskin）的泳衣。 该产品在2000悉尼奥运会隆重推出，其全身遍布V形脊状的微小鳍板，就像鲨鱼身上的皮质鳞突一样。它似乎取得了巨大成功：悉尼奥运会上游泳赛场83%的奖牌被身穿“快皮”泳衣的选手收入囊中。

但这还不足以证明“快皮”泳衣的卓绝性能。Speedo极力在第一时间将其泳衣推广给了泳坛的各路顶级名将。

3月，哈佛大学的研究人员在《实验生物学期刊》（The Journal of Experimental Biology）上发表文章，对比分析了“快皮”泳衣和真正的鲨鱼皮。他们发现，鲨鱼皮上的锯齿可以使它比没有这些特征的皮肤提高12%的游泳速度，但是 Speedo仿制的“快皮”做不到这一点。後者反过来穿，事实上比把锯齿结构露在水中的速度更快。

当这项研究结果出来的时候，Speedo已经历时数年研制“快皮”的替代产品。今年首次用於比赛的“快皮3（Fastskin3）”，包括了可以重新分配环绕运动员身体四周水流的泳帽、泳镜和泳衣，部分地通过将身体轮廓压缩得更像肉食梭鱼，以减少阻力。

“我们的原则是最少收益逐步递增，”该公司流体实验室负责人Joe Santry说道。Speedo的科学家们采取从诸多细节上的改进来提高泳衣的质量，而不是从通过单一设计的变革来大幅改良其性能。

完美体形

他们从头部开始改进。Santry说：“泳帽和泳镜是最先接触到水的，因此造成的顺流湍流将极大地影响泳衣的发挥。”

科学家们扫描了与动员的身体，制作成一个三维的数字形体。他们控制它的一些部分——在这儿压一压，在那儿填一填——并且运用计算流体力学来算出每一种变化将如何地改变阻力“直到我们找到一个理论上完美的体形”。

就从头部来说。标准模型是一个顶部带皱褶的平缓碗状硅胶结构。这些皱褶，像所有的突出物一样，都会产生阻力。但是根据3D头部影像所反映的人体平均头部形状来制作的泳帽，将会把皱褶最少化。

新泳帽还有足够的空间让头发堆积在颈背。这也就刚好填补了头部和背部之间下沉区间。“这个造成了一个压差阻力，”Santry解释说：这是一个会使得运动员被稍微向後吸引的低压区域。与普通的硅胶泳帽相比，把头发堆积在这个下沉的形状内可以减少3.4%的阻力。

最符合流体力学的泳镜形状--一个覆盖整个面部类似于蝙蝠侠的面具--违反了国际泳联的规定。但是仅次之的设计可以让从头顶到眼睛的水流更贴近与面部，创造出一种超光滑的水体边界层。

关键在於光滑。边界层的水流会自然地流向低压区域，而後者会分层并制造湍流。最佳的泳镜设计需要被塑造成水滴的形状，而且在太阳穴的位置向上突出。“它与目前市场上的任何一款泳镜都不一样，”Santry说。

这种泳镜比Speedo的其他模型减少2.2%的阻力。

泳衣的重新设计基於这样的事实：80%的阻力来自运动员自身的形体。这就意味着需要用缝进泳衣的莱卡（LYCRA）板来挤压人体的大腿、臀部和女性的胸部等肉质区域。

其他的泳衣都吸水，而“快皮3”却与水相斥。更轻的泳衣就意味着，每一次的划水都会使运动员滑动得更远。因此，Speedo表示，在四年里经过55,000个钟头的研究和测试之後，完成的新泳衣比标准的装备减少了16.6%的阻力。

这可以转换为速度上约0.11%的潜在提高。听起来很微小，但是在游泳项目上，金牌和银牌的差距就是千分之几秒决定的。在北京，美国游泳名将菲尔普斯在男子100米蝶泳决赛以0.01秒的优势击败了塞尔维亚选手查维奇（Milorad Cavic）。菲尔普斯与队友克拉瑞（Tyler Clary）和英国人阿德灵顿（Rebecca Adlington）一样，都将身披“快皮3”战袍。

“这套新款的泳衣确实很有效果，”印第安纳大学人体运动学家乔尔‧斯坦格（Joel Stager）说道，几十年来，他一直致力於游泳运动背後的科学研究，“早期的那一款（有锯齿的）就不行。”

正如我们所看到的一样，除了减少阻力，压缩运动员体形的泳衣还有其他的好处：它能促进血液循环。把它想成一种合法的血压刺激吧。

原标题: 伦敦最新高科技泳衣：让人变成鱼

来源:路透社

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