編者按

　　5G移動互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航、人工智能技術(shù)……層出不窮的智能時代將會給我們的生活帶來哪些改變？

　　如果說2008年科技奧運，重在向世界展示中國的科技創(chuàng)新成果，那么，而今的“科技冬奧”已不再局限于新技術(shù)的展示，而將開啟惠及中國城市運行、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和百姓生活的智能新時代。北京2022年冬奧會和冬殘奧會的舉辦，已成為推動國家科技創(chuàng)新發(fā)展的強大引擎，助力中國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、綠色環(huán)保、智能服務(wù)、轉(zhuǎn)播技術(shù)以及人工智能等多方面實現(xiàn)“彎道超車”，北京攜手張家口共同舉辦冬奧會的歷史機遇，也將助推河北經(jīng)濟發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈?/p>

　　河北工人報從即日起，將推出“科技冬奧”專欄，記錄和講述那些引領(lǐng)中國未來的“黑科技”和不為人知的科研幕后故事。

　　“鞋合適不合適只有試穿了才知道。在世界級高水平的體育競技中，一雙合腳的戰(zhàn)靴可以起到事半功倍的作用，甚至決定了比賽的勝負?！?月29日，記者見到了河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)公共管理學(xué)院副教授張衛(wèi)，作為該校楊金田教授團隊中的重要成員，他正在反復(fù)核實新采集的運動員腳模數(shù)據(jù)，因為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性對運動冰鞋研發(fā)至關(guān)重要。

　　■組隊研發(fā)高端滑冰鞋

　　據(jù)了解，河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)正在研究的省級科技冬奧專項項目，全稱為“個體精準化碳纖維復(fù)合材料速滑冰鞋的研發(fā)與示范應(yīng)用”。該項目旨在采用碳纖維高性能復(fù)合材料進行速滑冰鞋的研發(fā)，通過建立速滑運動員腳型、足底數(shù)據(jù)庫，研發(fā)3D足底掃描和打印系統(tǒng)，實現(xiàn)速滑冰鞋的個性化定制和快速制造。

　　張衛(wèi)直言記者，一雙能承受高強度訓(xùn)練和比賽的專業(yè)運動冰鞋的使用壽命通常是三至四個月，并且還需要專屬訂制，近萬元的售價也是每個運動員不得不面對的事實。就目前而言，高端冰鞋制造技術(shù)仍掌握在奧地利、荷蘭、美國、加拿大等歐美發(fā)達國家手里，在冰雪運動這種小精尖領(lǐng)域，國內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)還無法滿足運動員對高端運動裝備的需求。

　　參加世界大賽的中國運動員，基本上都是定制購買國外品牌裝備的。為了改變這一現(xiàn)狀，楊金田教授和他的科研團隊自2020年6月開始投入到新一代國產(chǎn)冰鞋的研發(fā)中，該項目也被納入了河北省科技冬奧專項支持。研發(fā)團隊來自河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)、河北體育學(xué)院、河北師范大學(xué)、北京體育大學(xué)、上海體育學(xué)院和東莞理工學(xué)院等多所院校，成員涉及運動生物力學(xué)、計算機學(xué)等多學(xué)科專家。

　　經(jīng)過一年多的科技攻關(guān)，他們的科研團隊已經(jīng)成功研制出第一代碳纖維高性能復(fù)合材料速滑冰鞋，實現(xiàn)了強度高、耐腐蝕、變形小以及輕量化等特點，有效提升了滑冰鞋性能并實現(xiàn)輕量化制造。目前第二代冰鞋也即將投入到專業(yè)運動員穿著驗證中，一套涵蓋了產(chǎn)學(xué)研的工業(yè)體系正在逐步成型。

　　記者在張衛(wèi)的辦公室內(nèi)看到了他們研發(fā)出第一代冰鞋樣品，其涵蓋了短道速滑和大道長距離使用的兩款產(chǎn)品。貫穿足底經(jīng)過國家標準實驗室的沖壓碰撞評測，他們的碳纖維冰鞋與國外主流品牌相比，實現(xiàn)了冰鞋自重降低了3%~4%，剝離強度提升了7%，抗壓指標也遠超國外品牌。

　　■產(chǎn)業(yè)化目標指日可待

　　經(jīng)過對第一代產(chǎn)品的試穿測試，專業(yè)運動員反饋冰鞋輕量化感明顯，腳底支撐強度不輸國外高端產(chǎn)品，只是舒適性方面還不盡完善。楊金田團隊結(jié)合反饋，帶領(lǐng)團隊對腳模數(shù)據(jù)重新調(diào)整，近期第二代碳纖維滑冰鞋將跟隨運動員到黑龍江集訓(xùn)測試。

　　張衛(wèi)向記者透露，他們正在融合3D打印技術(shù)，運用計算機建模數(shù)據(jù)體系融合生物力學(xué)壓力傳感技術(shù)等多種信息化手段，升級完善數(shù)字化建模系統(tǒng)。目前參與對接試產(chǎn)的企業(yè)是國內(nèi)滑冰鞋領(lǐng)域的佼佼者，一旦產(chǎn)品建模配套體系定型，產(chǎn)品化生產(chǎn)指日可待。

　　談及高端滑冰鞋研發(fā)中遇到最大的困難時，張衛(wèi)坦言，腳模采集和數(shù)據(jù)修整是該行業(yè)中的軟實力。國外企業(yè)都是通過傳統(tǒng)制作石膏腳模，在輔以人工修正實現(xiàn)的，腳模師傅要具有很高的水準。科研團隊啟用了數(shù)字化建模，擺脫傳統(tǒng)采集腳模耗時長、全憑經(jīng)驗的手工方式。

　　“采集腳型數(shù)據(jù)并使其精確化，是整個研發(fā)項目落地關(guān)鍵，這個看似簡單的步驟，在實際中卻要求極為細微?！睏罱鹛锔嬖V記者，高水平競技中運動員的發(fā)力點是頻繁變化的，穿著測試，需要不斷修正建模數(shù)據(jù)，也成為必經(jīng)的過程。

　　張衛(wèi)透露，研發(fā)團隊也在積極對冰刀輕量化設(shè)計提出了新的改進方法，他們將會根據(jù)滑冰鞋的設(shè)計定位，對冰刀發(fā)力進行針對性改進，確保實現(xiàn)舒適性與標準化的有機結(jié)合。就目前而言，他們研發(fā)的滑冰鞋多項指標已超越國外高端鞋的標準，實現(xiàn)了成本降至三四千元的目標。隨著后續(xù)規(guī)?；a(chǎn)的實現(xiàn)，使用成本將有望進一步降低。

　　記者了解到，楊金田團隊下一步將加快滑冰鞋改進速度，力爭早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為國內(nèi)冰雪產(chǎn)業(yè)化發(fā)展助力。