足球運動中的高技術裝備

□ 陳育和 程木林

科學技術的發展，對人類社會的各個方面都起到重要影響，當然，體驗與運動也不例外。就拿足球來說，自從最早起源于中國宋代（當時叫做蹴鞠）和現代足球的起源地英國的發展至今，裝備（包括球、鞋乃至球衣等）都有了很大的發展。

下面我們從足球說起。

足球

且不說太早。就說30年前的足球，是用真牛皮制作的有18瓣兒組合成的，而近幾年的足球已經瓣數增加了近一倍，正六邊形皮20塊，正五邊形12塊縫合成32瓣兒的足球，這樣的制作使其更像一個球體，現在的足球特別是2002年世界杯賽上使用的足球均是人造皮革制造的，在人造皮革下面有三層用合成纖維編織的層，這種足球被稱之為飛火流星，其表面有一層三毫米厚的人造皮革的絕大部分使用復合泡沫材料為材料，其目的是為了球體反彈力均勻。而構成這種復合泡沫材料的含有氣體細小顆粒有規則地排列。一個一個的顆粒大小也是一定的。這一層材料的均勻質地長生的反彈力就穩定得多了。用復合泡沫材料制造的足球早在1998年的世界杯足球賽上曾采用過，因此飛火流星這種材料的厚度增加了40%。這種球是德國的一足球研究所設計了這一種足球。

足球鞋

踢足球用的鞋利用必須輕便耐用踢球效果好。日本的美津儂公司曾為素有足球王國之稱的參加世界杯的巴西足球隊隊研制了一種足球鞋。

一般來說，一個足球選手若要打完一整場比賽需要持續90分鐘。例如被成為勝利之神的葡萄牙名將路易·菲戈基本上整場比賽有73%的時間都在奔跑。所以說設計一種重量輕，耐奔跑的球鞋是各位選手翹首以待的。美津儂公司開發的鞋的鞋底部分采用了蜂窩狀的構造，利用比過去常用的氨基甲酸乙酯更輕的優質尼龍材質，使鞋重量減輕了30%。這種鞋在試驗中還利用三維圖像設計，使鞋更適應運動員的腳，而且還能踢出高速和旋轉快弧線大的球。

在鞋中采用的更高的功能性，叫做生物力學。它考慮了人體生理結構、動作和運動機理，譬如，腳與地面的接觸點，踢球時腳趾的蜷曲和受力等。另外為了保護運動員在跳起落地時避免巨大的沖力，研究人員在鞋底和鞋柱釘之間加了一層波浪形的墊子。

上述足球鞋給運動員帶來極大的益處，也給足球運動帶來了更大魅力。

服裝

現在，一般人們都喜歡穿純棉的一料，因為純棉的衣服質地柔且吸汗透氣性好。在足球賽中，一場比賽90分鐘。若一個球員打完整場比賽（暫且不算半小時的加時賽），那么他的體溫肯定上升。德國阿迪達斯公司同樣也設計過這樣的足球服裝，能讓運動員的運動能力穩定發揮，保持體溫不高于37度。

由于一些足球世界杯大賽多在夏季舉辦，正值天氣炎熱或濕熱時期，人體常會有不適的感覺。這種情況下出現的不舒適的程度，可以用舒適指數來表示，也就是氣溫和適度的關系式。若運動服的通氣性形不好，運動員由于體溫高出汗，身體和運動服間便形成高溫高濕狀態。阿迪達斯公司采用通氣性能和透濕性能好的材料和低的材料，比較運動員在體溫和心率升高和加快時的情況。結果發現，通氣性和透氣性高的材料，體溫和心跳分別低于低等材料低于40%和20%。

像這樣的能保持生理機能正常狀態的運動服應多多地進行開發。

譬如說，早在2002年日韓合辦的世界杯中，日本選手身穿的運動服是一種聚酯纖維，其中特殊粒子是以分子水平結合而成的。這種粒子有利于降低體溫加快水分蒸發。通過實驗這種材料的吸濕性遠遠高于棉。

而巴西隊的隊員的運動服是耐克公司生產的，采用了雙層構造。耐克公司考慮到世界杯多在夏季進行常會遇到陰雨天，所以也考慮了在運動服外側加上防水工藝。這樣防止了由于吸收過多雨水而加重服裝，更多地消耗運動員體能的情況。

不過，服裝僅僅是讓運動員保持舒適，但是針對運動員所會產生的疲勞又加上了一種新技術。日本運動員所穿的內褲也同樣有科技含量。這種材料叫做萊克拉聚氨酯纖維。一般來說，肌肉的振動會消耗很大能量，但是使用這種纖維便可以減少肌肉能量不必要的多余浪費。與通常的內褲相比較，萊克拉聚氨酯纖維做的內褲控制肌肉振動的幅度好得多和肌肉振動周期少得多。另外，這種內褲還有助于幫助減少疲勞程度，比一般內褲減少1/3。這種材料有些類似曾經普遍使用的鯊魚皮泳衣的主要成份。

今年的足球世界杯開幕在即，人們不僅會看到運動員的精彩技藝，也同樣會發現科學技術在其中的應用。