科技日?qǐng)?bào)記者 陳曦
北京時(shí)間11月21日零時(shí)，2022年卡塔爾世界杯開(kāi)賽。本屆世界杯的亮點(diǎn)之一就是比賽用球——“旅程”，它將是歷屆世界杯中飛行速度最快的足球。
從1930年在烏拉圭首次舉辦開(kāi)始，到如今世界杯已走過(guò)92載春秋。這92年間，足球運(yùn)動(dòng)發(fā)生了翻天覆地的變化，足球運(yùn)動(dòng)員的水平越來(lái)越高、足球比賽越來(lái)越精彩、足球運(yùn)動(dòng)越來(lái)越普及。其中除了一代代足球人的付出與努力外，科技對(duì)足球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展同樣功不可沒(méi)。
先進(jìn)的制作材料、工藝締造最快飛行速度
“如今，足球運(yùn)動(dòng)員越來(lái)越高超的球技、觀眾不斷提升的觀賞水平，對(duì)足球比賽用球提出了更高的要求?！眹?guó)內(nèi)最大的球膽供應(yīng)商——三力偉業(yè)（天津）體育用品有限公司總經(jīng)理梁曉軍在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，舉例來(lái)說(shuō)，如果足球飛行速度慢，那么進(jìn)球率就會(huì)比較低；反之，倘若足球飛行速度快，守門(mén)員就難以防守，進(jìn)球率就能夠得到提升，也就可以大幅提高比賽的觀賞性。
回顧世界杯比賽用球的發(fā)展史，足球的每一次推陳出新都離不開(kāi)科技的助力。
1954年瑞士世界杯，世界杯用球標(biāo)準(zhǔn)逐漸成形，同時(shí)也拉開(kāi)了世界杯用球在材料和技術(shù)上創(chuàng)新的序幕。
資料顯示，1958年瑞典世界杯的比賽用球“巨星”開(kāi)創(chuàng)性地使用了防水外皮，這款足球也幫助“球王”貝利成功完成了世界杯首秀。1986年墨西哥世界杯的比賽用球“阿茲臺(tái)克”首次使用了合成材料，使足球的耐用性得到提升。此后幾屆世界杯的比賽用球，更是用上了高科技合成材料、高科技涂層以及熱黏合拼接技術(shù)，讓足球的性能得以不斷提升。到了2018年俄羅斯世界杯，其比賽用球“電視之星—18”甚至被植入了近場(chǎng)通信（NFC）芯片。
與往屆世界杯用球相比，2022年卡塔爾世界杯比賽用球“旅程”的重量更輕，可以在空中保持更快的飛行速度。
梁曉軍介紹，“旅程”球體表面采用了名為SPEEDSHELL的紋理聚氨酯球面材料。該球球面由20個(gè)SPEEDSHELL模塊組成，同時(shí)采用了三角形狀和彎折設(shè)計(jì)，降低了足球在空中運(yùn)行的風(fēng)阻系數(shù)。除此之外，通過(guò)表面內(nèi)嵌式的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，“旅程”設(shè)計(jì)者大大提升了足球飛行的穩(wěn)定性。
“在制作工藝方面，‘旅程’表面的20個(gè)SPEEDSHELL模塊是通過(guò)熱黏合拼接技術(shù)貼合在一起的，而不是被縫在一起的。同時(shí)，這是第一款完全使用水性涂料和水基膠的世界杯用球?！绷簳攒娊榻B道，如果球體表面是被縫合的，縫線處會(huì)增加球的運(yùn)動(dòng)阻力。而貼合的設(shè)計(jì)，就幾乎不會(huì)存在這一問(wèn)題。
“除此之外，設(shè)計(jì)者還對(duì)此次世界杯比賽用球的球面表皮與內(nèi)膽之間的彈性體材料進(jìn)行了升級(jí)，使其增加了彈性?！绷簳攒姺治龅?，這樣的設(shè)計(jì)，可以讓足球在同等的力度下，運(yùn)動(dòng)速度更快。
內(nèi)置記錄足球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的中央芯片
“旅程”的又一亮點(diǎn)設(shè)計(jì)，是應(yīng)用了創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)——CTR-CORE，即在足球內(nèi)部植入一枚中央芯片，其能夠以500次/秒的速度記錄足球運(yùn)動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)。
“類(lèi)似的技術(shù)早已被應(yīng)用在籃球上了，不過(guò)很少被應(yīng)用在足球上。”梁曉軍解釋道，植入在籃球中的、類(lèi)似陀螺儀的芯片，可以記錄籃球的初始速度、運(yùn)行速度、運(yùn)動(dòng)角度等數(shù)據(jù)，同時(shí)可以跟蹤籃球的運(yùn)動(dòng)軌跡，這些數(shù)據(jù)對(duì)球員提升籃球技術(shù)起到了重要的輔助作用。
“相關(guān)技術(shù)之所以晚于籃球這么久才被應(yīng)用在足球上，主要是因?yàn)樽闱蛟诳罩械娘w行距離比籃球要長(zhǎng)很多，在增加了一個(gè)十幾克的芯片及其外包裝囊殼的情況下，還要保證長(zhǎng)距離空中飛行過(guò)程中足球的穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)軌跡的精準(zhǔn)性，技術(shù)難度非常大?！绷簳攒娊忉尩?。
通過(guò)在“旅程”內(nèi)膽中使用多個(gè)連接柱，設(shè)計(jì)者將芯片固定在球體中心的囊殼中，從而保證了球的平衡性不受影響。
官方資料顯示，整套CTR-CORE技術(shù)系統(tǒng)，還包括一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器，其可以在本屆世界杯比賽期間收集高精度的足球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并將它們發(fā)送給視頻助理裁判（VAR），以幫助主裁判作出更合理的決定。
“未來(lái)，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的發(fā)展，足球運(yùn)動(dòng)員的比賽技術(shù)和比賽的精彩程度有望被進(jìn)一步提升?！绷簳攒娬f(shuō)。
