舉重冠軍戰(zhàn)靴里的科技“含金量”

本報(bào)記者 何 亮

北京時(shí)間8月7日，在巴黎奧運(yùn)會(huì)舉重男子61公斤級(jí)比賽中，中國(guó)選手李發(fā)彬以抓舉143公斤、挺舉167公斤、總成績(jī)310公斤成功衛(wèi)冕，為中國(guó)奪得巴黎奧運(yùn)會(huì)舉重首金。助力李發(fā)彬奪得冠軍的“秘密武器”，正是由北京體育大學(xué)與安踏集團(tuán)聯(lián)合研發(fā)的金牌戰(zhàn)靴——第二代國(guó)產(chǎn)舉重鞋。

在2021年舉辦的東京奧運(yùn)會(huì)上，李發(fā)彬奪得舉重男子61公斤級(jí)比賽冠軍。挺舉第一次試舉時(shí)，由于身體有點(diǎn)歪，李發(fā)彬竟然通過“金雞獨(dú)立”的方式(即單腿離地轉(zhuǎn)移)，把重心調(diào)整了過來。彼時(shí)，李發(fā)彬穿著的還是第一代國(guó)產(chǎn)舉重鞋，而“金雞獨(dú)立”的瞬間成為李發(fā)彬在東京奧運(yùn)會(huì)給大家留下的“互聯(lián)網(wǎng)記憶”。

3年之后的巴黎奧運(yùn)會(huì)，第二代國(guó)產(chǎn)舉重鞋成為中國(guó)舉重隊(duì)的上陣裝備�！耙�?yàn)樾�底材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)一步創(chuàng)新，在面對(duì)高強(qiáng)度擠壓時(shí)，第二代國(guó)產(chǎn)舉重鞋的穩(wěn)定性再提升，科技‘含金量’更高。”安踏集團(tuán)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室副總監(jiān)鄭志藝說。

鄭志藝告訴記者，第二代國(guó)產(chǎn)舉重鞋的鞋底采用熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)材質(zhì)，前掌內(nèi)嵌“鼎形”碳板，后跟支撐面配置六邊形抗傾覆結(jié)構(gòu)，使舉重運(yùn)動(dòng)員做技術(shù)動(dòng)作時(shí)向上提升力和后向抗傾覆力明顯提高。不僅如此，舉重鞋的鞋墊采用高強(qiáng)度復(fù)合材料，鞋面包裹也更緊實(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員做力量挺舉時(shí)足弓支撐的貼合性更好。

“從鞋面到鞋墊再到鞋底，我們用了近4年時(shí)間，完成了國(guó)產(chǎn)舉重鞋從一代向二代的全面升級(jí)。”鄭志藝說，舉重鞋的研發(fā)周期是普通鞋的2至3倍，之所以用時(shí)更久，是因?yàn)榫�度要求苛刻。舉重鞋的各項(xiàng)參數(shù)要在運(yùn)動(dòng)員技術(shù)提升的過程中不斷調(diào)校，當(dāng)舉重鞋完成迭代升級(jí)時(shí)，舉重運(yùn)動(dòng)員技術(shù)能力也更穩(wěn)定。

在第二代國(guó)產(chǎn)舉重鞋研發(fā)過程中，為了提升速度，安踏集團(tuán)科研團(tuán)隊(duì)與北京體育大學(xué)朱曉蘭副教授團(tuán)隊(duì)開展戰(zhàn)略合作，共建“北體—安踏運(yùn)動(dòng)科技研發(fā)中心”，發(fā)揮各自在材料科學(xué)、人體工學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)以及鞋類設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，開啟國(guó)產(chǎn)舉重鞋向第二代升級(jí)之路。

鞋跟高度設(shè)置多高，才同時(shí)具備穩(wěn)固與靈活的功能?中底硬度楊氏模量定為多少，才能兼顧最大有效支撐與最小足踝受力?碳板剛度定為多大，才能滿足能量最大回輸……這些關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置和多目標(biāo)優(yōu)化，都需要新技術(shù)、新方法來賦能。

“傳統(tǒng)舉重鞋在優(yōu)化評(píng)估時(shí)，多是在生產(chǎn)后進(jìn)行單純的材料性能與疲勞折損測(cè)試，或者對(duì)人體運(yùn)動(dòng)做運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)分析，試錯(cuò)周期長(zhǎng)、成本高，效果不顯著。”朱曉蘭告訴記者，為了精準(zhǔn)評(píng)估和優(yōu)化舉重鞋的性能，確保運(yùn)動(dòng)員穿著舉重鞋在大載荷動(dòng)態(tài)負(fù)重情況下有最佳的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，科研團(tuán)隊(duì)采用計(jì)算機(jī)模型仿真和數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行了低成本多重復(fù)的迭代計(jì)算。

“我們一改傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試工法，建立人體足踝部與舉重鞋的有限元模型，使用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬和人工智能技術(shù)，對(duì)舉重鞋的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行評(píng)估與優(yōu)化�！敝鞎蕴m說。經(jīng)過多次試驗(yàn)、調(diào)整，2023年初，團(tuán)隊(duì)成功找到?jīng)Q定新一代舉重鞋性能的關(guān)鍵參數(shù)，并提供給安踏集團(tuán)科研團(tuán)隊(duì)。

巴黎奧運(yùn)會(huì)開賽前，具備卓越推進(jìn)力、穩(wěn)定支撐力、高效能量反饋率的第二代國(guó)產(chǎn)舉重鞋，已成功應(yīng)用在國(guó)家舉重隊(duì)的備賽訓(xùn)練中。8月7日，經(jīng)過一番激烈較量，穿著自己專屬的第二代國(guó)產(chǎn)舉重鞋——“鎮(zhèn)岳”，李發(fā)彬又一次站上了奧運(yùn)會(huì)的最高領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。