科學與藝術融合,會碰出什么樣的火花?在2022年北京冬奧會上,劉莉及其團隊研發的運動員比賽服,給出了很好的答案。
(資料圖)
作為國家冬季運動服裝裝備研發中心主任、北京服裝學院長聘教授,劉莉帶領團隊努力創建國內冬季運動項目高性能比賽服研發體系,承擔多項國家重大科研課題,組建多學科綜合性研發團隊,提升我國冬季運動項目比賽服的科技實力,填補多項國內研發技術空白,實現從0到1的突破。
去年5月,劉莉獲評2022年北京“最美科技工作者”。
雖然北京冬奧會已經過去一年多了,但劉莉和團隊的研發工作并未止步。除了在冬季運動項目服裝領域繼續深耕,她還把研發工作擴大到了游泳等夏季運動項目,為其設計比賽服裝。
近日,新京報記者專訪劉莉,聽她聊聊科研背后的故事。
國家冬季運動服裝裝備研發中心主任、北京服裝學院長聘教授劉莉。新京報記者 李欣侗 攝
多學科交叉,研發“快護暖美”的冬季運動服裝
新京報:冬季運動項目服裝的研發是從什么時候起步的?
劉莉:我們是從2018年開始做相關的研發,最初的契機是接到了需求,為即將參加2019年花樣滑冰世界錦標賽的中國運動員隋文靜和韓聰定制比賽服裝。這是我們團隊第一次為冰雪運動員設計比賽服,可以說是一次“大膽”的嘗試。經過不斷地攻堅克難,團隊3周內為兩位運動員定制了6套衣服,最后他們也是身著我們設計的服裝在比賽中奪得了冠軍。
第一次“試水”成功后,團隊就開始鉆研為更多冰雪運動項目的健兒們設計比賽服。2019年,我們成功申請到了科技部的項目支持,開始系統性地為冬奧隊伍做比賽服的科技提升。
北京冬奧會期間,我們團隊設計的比賽服涉及9個運動隊,包括短道速滑、速度滑冰、高山滑雪、花樣滑冰等,共協助這9個項目獲得了5金2銀2銅的好成績。作為比賽服設計團隊,我們也非常開心。
新京報:冬季運動項目服裝的研發有什么特點?
劉莉:團隊在研發中總結出了冬季運動項目服裝的四大關鍵技術,即“快護暖美”。
“快”針對的是短道速滑、高山滑雪等競速類項目比賽服的綜合減阻問題,解決多參數耦合條件下冬季運動競速類比賽服裝跨尺度協同減阻機制。對于運動員來說,0.01秒都是很關鍵的。
“護”涉及訓練比賽過程中服裝裝備的保護性能。冬季運動項目速度快、環境復雜,運動員損傷風險較大,主要有沖撞和刺割兩類損傷。比如高山滑雪訓練防護服,采用新型柱狀陣列式抗沖擊結構和新型吸能緩震材料,能有效保護高山滑雪運動員穿越旗門時的抽打傷害;短道速滑比賽服則全身使用防切割面料,全面保護運動員身體,同時考慮肌肉壓縮、服裝減阻功能。
“暖”是冬季運動項目的普遍需求,在服裝設計時,可以通過提升纖維保暖率,或使用主動加熱技術,把電能量轉化成熱量。
“美”也是需求之一。比如在花樣滑冰比賽服的設計中,衣服要與比賽音樂曲風相關,同時結合中國文化元素,今年著重增強了中國傳統工藝的運用,比如刺繡、傳統印染等。
劉莉正在為一件花樣滑冰比賽服貼鉆。新京報記者 李欣侗 攝
新京報:運動員服裝的研發,科技含量非常高,是不是涉及了很多學科領域的知識?
劉莉:是的,我們做的這項工作之所以有所創新,就是因為它是一個多學科交叉的領域,涉及紡織科學與工程、體育科學、材料科學、摩擦學等。事實上,這是非常系統的工程,在整個研發過程中,都是各領域專家共同參與的。
擴大研發領域,為夏季運動項目設計服裝
新京報:在團隊自主研發冬季運動比賽服之前,這種服裝都是通過海外進口嗎?會不會有很多局限?
劉莉:是的,以前在大的比賽中,運動員比賽服一般都是海外定制的,但這其中存在比較多的問題。
一方面,我們通過海外訂購拿不到頂級服裝,尤其是科技含量比較高的服裝,拿得到的服裝可能用的都是很久之前的技術了,這會很大程度上影響我們國家運動員的比賽成績。另一方面,從海外訂購比賽服,細節化的東西比較難定制,服裝如果要修改,送去國外的成本比較高。
在冬季競速類比賽項目中,0.01秒很可能決定一塊獎牌的歸屬,而服裝和裝備或許就是這0.01秒的影響因素之一。所以,能夠研發國產比賽服,是非常重要的。
劉莉工作間里展示的部分服裝裁剪工具。新京報記者 李欣侗 攝
新京報:冬季運動比賽服的研發,在國內可以說實現了從0到1的突破,這些服裝具體起到了哪些效果?
劉莉:我們根據中國運動員的生理特征、運動表現以及湍流控制理論專項研發的比賽服,在風洞實驗室中測試超1000小時。根據統計,在速滑滑冰、短道速滑、鋼架雪車、高山滑雪4個速度類項目上都為運動員實現了有效減阻,其中有3個項目的阻力下降超10%。這一減阻效果,在國際上也是處于一流行列的。
新京報:去年北京冬奧會期間,不少運動員穿著你設計的比賽服取得了好成績,賽后他們有跟團隊交流嗎?
劉莉:北京冬奧會期間,我作為國家隊保障人員,全程在閉環中。比賽前,我們和運動員針對服裝有過一些交流。比賽結束后,我也收到了很多運動員發來的信息,感謝我們團隊設計的運動服,這讓我非常開心。包括冬奧會后,我們也陸續邀請了不少運動員來到學校,進行進一步的交流,希望通過深度交流為之后的研發做鋪墊。
新京報:北京冬奧會已經過去一年了,冬奧健兒比賽服的設計是否還在繼續?團隊現在主要在做哪些工作?
劉莉:一方面,我們仍然在繼續做冬季運動項目服裝的研發,不僅是比賽服,還包括其他服裝。另一方面,我們還與企業合作,把研發工作擴大到夏季運動項目中,比如游泳等,這對我們來說又是一種新的挑戰,希望未來能有所突破。
劉莉及其團隊設計的冬季運動項目服裝。新京報記者 李欣侗 攝
為爭金奪銀貢獻一點力量,是我們最大的心愿
新京報:作為一名科技工作者,你如何理解科技與藝術的融合?
劉莉:我是一名科研出身的教師,目前在做的科技研發是一項延續性的工作,在這個過程中我深刻意識到科學和藝術融合的重要性。
我們在研發中會秉承一個原則,就是科學的東西一定是美的,它可能是一件服裝,也可能是別的什么器具,在科學性的基礎上,要兼具美的特質,這樣才會更加出彩。所以我們在研發運動員服裝時,會格外地關注科技與藝術的融合。
舉例來說,冬奧會自由式滑雪空中技巧項目中,運動員在場上的整個過程大概十幾秒,在空中展現的時間只有3秒左右,裁判主觀打分,那么運動員穿什么顏色的衣服、服裝紋路怎么設計、寬松度如何,都會影響運動員動作的展示度。
以北京冬奧會為例,比賽一般安排在晚上7點后,夜幕中會有一些光,但總體來說是在夜空中的一種呈現,到底該用什么顏色的服裝與夜色搭配在一起效果最好?是應該融進夜色,還是與夜色形成較大反差?我們邀請了國內頂尖級裁判員來做實驗。
最后發現,當使用深藍色服裝時,雖然對運動員動作的“小失誤”有一定遮蔽性,但裁判也不會打太高的分數,即便是運動員完成了一個高水平、高難度的動作,裁判員還是會傾向于保守打分。所以,我們決定采用白色這樣對比度高的比賽服,同時設計一些顯眼的花紋,反而有可能給高水平運動員帶來更好的成績。
通過這樣一個小小的例子就能說明,科學與藝術融合,能夠碰撞出非常不一樣的火花。
新京報:在你們團隊的科研樓里,可以看到許多獎狀和感謝信,獲得了這么多榮譽,你最大的感受是什么?
劉莉:其實我個人是感到非常榮幸的,能有這么一個機會來為國家效力,這對于科研人員來說是莫大的榮幸,再苦再累都是值得的。給我們團隊及我個人帶來的成長,也是不言而喻的。
在做冬奧服裝研發的過程中,我們既實現了自己的學術理想,得到了社會認可,還能為運動員們服務,在他們爭金奪銀的道路上貢獻出一點點力量,這是我們團隊最大的心愿。
新京報:對于未來想投身于科技領域的年輕人,你有什么寄語?
劉莉:科研工作,不是一份立刻就能看到成果的工作,它需要很長時間的積累,也可能會坐很長時間的“冷板凳”,但是這種積累是必須的,一定要有很長的韌性。科研不好做,只有當你經受住了壓力、突破了重重困難之后,才會真正成長起來。
所以我想對年輕人說,做科研,要勇敢地接受所有挑戰,不要灰心,碰到問題的時候恰恰是你成長的時候,加油!(作者:徐美慧 李欣侗 趙亞楠 周博華)
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責任編輯:Rex_19















