科技让办赛更绿色，研发使用碳纤维材料的氢燃料火炬，不仅重量轻、耐高温，还能做到燃烧“零”排放；

科技让防疫更可控，部署150余台生物气溶胶新冠病毒监测系统，可及时检测场馆内各点位空气环境；

科技让比赛更好看，积极推动8K、人工智能等数字与仿真技术的应用，不断提升冬奥会观赛新体验。开幕式上运用数字视听，把数字科技的创意完美呈现在世人面前……北京2022年冬奥会开赛以来，科技元素成为一大亮点。

“在惊艳世人的开幕式和精彩激烈的比赛背后，是无处不在的科技亮点。我们的使命就是为北京冬奥会插上‘科技翅膀’。”在2022北京新闻中心今天举行的科技冬奥有关情况专场新闻发布会上，北京市科委主任许强介绍说，本届冬奥会先后测试200多项技术，涉及60多个细分应用场景，其中4项技术在全球首次推出，33项技术在冬奥会首次使用，充分彰显了科技创新力量。

在冬奥会一个个精彩的比赛瞬间背后，很多科技智慧故事也在冬奥赛场上上演。科技元素在这场国际盛会中带来了诸多颇具价值的亮点，诸多新材料在此次冬奥会中贡献力量，助力中国绿色办奥。今天就来看看在北京冬奥会中到底蕴藏了哪些新材料黑科技？

01

碳纤维

碳纤维是一种高强度、高模量的高性能纤维材料，含碳量90%以上。作为一种性能优异的战略性新材料，纤维密度不到钢的1/4、强度却是钢的7-9倍，现被广泛应用于航空航天、新能源、交通运输、体育休闲等领域。

本届冬奥会上，碳纤维材料可以说是大放异彩，火炬、雪车、速滑冰鞋等装备上都有它的身影。

冬奥火炬“飞扬”的材料开创性地采用了“碳纤维”，不仅耐火耐高温，还能抗10级大风和暴雨，在极寒天气中使用。冬奥组委会对该火炬的评价是轻，摔不坏，并且避免了金属材料冬天“冻手”的尴尬状况。

据火炬设计技术人员介绍，用碳纤维复合材料制作奥运火炬是世界首创。在生产车间，由石油产品加工而成的这些黑色丝束，每一束都包含着12000根碳纤维丝。接下来利用三维立体编织机，就能像织毛衣一般将一丝一线，织成火炬的外衣。

2021年9月10日，中国雪车装备交付仪式在北京首都体育馆举行，标志着由火箭院航天材料及工艺研究所牵头研制的国产雪车正式交付国家体育总局！

据悉，该雪车重约180千克，由碳纤维复合材料+合金材料联合打造，采用热熔预浸料/热压罐成型方式生产，其中，用于制造车体的是国产TG800宇航级碳纤维复合材料，该材料看起来像壁纸，但它是一种三明治结构。夹在中间的黑色碳纤维复合材料预浸料两面有黏性，轻薄、柔软、延展性好，呈细小的编织状。此外，每根碳纤维单丝的直径只有人类头发直径的十分之一左右。随着该雪车的正式交付，可以说是实现了国产雪车装备从“无”到“有”的突破，填补了国内空白。

通过建立速滑运动员脚型、足底数据库，研发3D足底扫描和打印系统，采用碳纤维高性能复合材料，能进行速滑冰鞋的个性化定制和快速制造，有效提升速滑冰鞋性能，并实现轻量化制造，有助于提高运动员的竞技表现。

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聚氨酯

聚氨酯是指基础化工品异氰酸酯和多元醇缩聚合成的高分子树脂，已经成为生活中不可或缺的重要材料。

短道速滑作为冬奥会上的正式项目，一直都备受瞩目。作为比赛用的速滑竞赛服处处体现着“科技含量”。为了较少空气阻力，速滑竞赛服的手脚处，使用了蜂窝样式的聚氨酯材料，以求最大限度提高运动员成绩。

通过改变原料化学结构和配方比例，聚氨酯可制造出具备各种性能的制品，是目前各种高分子材料中唯一一种在塑料（泡沫塑料）、橡胶（弹性体）、纤维（氨纶）、涂料、胶黏剂中均有重大应用价值的合成材料。相比于橡胶，聚氨酯具有更好的耐磨性和抗切割撕裂性，相比金属和塑料，聚氨酯的隔音、耐磨特性又格外突出。

03

石墨烯

石墨烯是目前已知的导热系数最高的一种新型纳米材料，具有超高强度、超高导热系数，被业界誉为“新材料之王”。石墨烯发热服饰兼具柔软、透气、耐弯折性能，可以实现在零下40℃超低温环境下的启动，温度在38℃-52℃间调节，50次水洗性能不衰减，而且多个区域发热，能很好地满足人们在超低温环境下的使用需求。

为应对冬奥会室外赛场低温环境，做好工作人员及设备的防寒保暖保障工作，应用石墨烯发热技术研发的保暖产品应运而生，发热围巾、手套、袜子等可为工作人员实现38℃-52℃温度调节，满足低温环境人员保暖需求。

除了为工作人员提供保暖外，冬奥期间对讲机、云转播包、手机、摄影机等专业设备也需要保暖。据介绍，配备石墨烯保暖的设备，可以保障其在零下20°C正常开机使用。

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聚碳酸酯

聚碳酸酯是一类高分子量化合物热塑性材料，具有优异的光学性能、抗冲击性能、隔热性、轻质性、阻燃性、隔音性、耐蠕变性能、耐疲劳性、尺寸稳定性及电性能等。聚碳酸酯（PC）广泛用于汽车和航空透明材料、电子电器、医疗器械、光盘等领域。

在滑雪的过程中，雪地对太阳发射的紫外线的反射率是非常高的，在没有防护的情况下长时间看雪，稍有不慎就会患上雪盲症。而且在滑雪的过程中，难免会有滑雪板掀起的飞雪、小石块之类的东西迎面砸来，因此，一款能护住眼部的滑雪镜就显得尤为重要了。

PC（聚碳酸酯）塑料材料以其独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点，被广泛应用在护目镜的镜片制作上。

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ABS工程塑料

ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是一种常用的热塑性工程塑料，是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯3种单体的三元共聚物，3种单体相对含量可以任意变化，制成各种树脂。ABS综合性能良好、价格便宜、用途广泛，被广泛用于电子电器、仪器仪表、汽车制造、办公机械和日用制品等领域。

滑雪是一项极具观赏性的滑雪运动，将速度与技巧有机结合，运动员要在高耸的雪山陡坡上完成快速滑降和回转动作。

运动员滑雪时，头部会发出大量的热量，需要佩戴透气保暖的头盔。滑雪头盔外壳材质主要是PC（聚碳酸酯）和ABS（工程塑料的一种）两种，内壳一般为高密度发泡材料，能在头部受到撞击后起到最佳的缓冲作用。

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ETFE膜

ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）膜是一种轻质新型材料，具有良好的热学性能和透光性，两层膜中间被称为“空腔”。

夏天变身“水立方”，承接游泳体育赛事，要求高温高湿；冬天转换成“冰立方”，承接冰壶比赛项目，又要低温低湿。满足“全天候双轮驱动”的场馆运营新模式，秘诀在于膜结构。中建一局“冰立方”项目经理刘军介绍，“冰立方”是世界最大膜结构工程，场馆由3216个各异的膜结构“气泡”构成，每个“气泡”由内外两层ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）组成。

夏季开启顶部的“空腔”，让场馆通过自然通风降温；冬季“空腔”合闭，让场馆充分吸取太阳光热，最大可能降低能耗，助力场馆实现冬季保温、夏季散热，可以节电30%以上。

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rPET

rPET即回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯，是一种以PET塑料瓶为原料，经过加工而成的环保材料，多用于服装、纺织、汽车、消费品等领域。

“可持续”已经成为2022年北京冬奥会的关键词之一。在今年冬奥会和冬残奥会上，可口可乐中国为所有场馆内的清废团队都提供了温暖包——一套采用了rPET材质（饮料瓶再生材质）的工作服套装，这也是可口可乐公司在可持续包装领域的又一次创新实践，旨在更好地提升公众对于循环再生理念的认知。正如外套上这句“我是用28个饮料瓶做的”的小小标语所示，整套工作服是由28个饮料瓶循环回收再利用制成，还藏着“回收我”、“回头见”、“回来了”等关于循环再生的生动图标，同时具有良好的防水防污效果。冬奥会场馆清废团队的外套设计，借鉴了户外冲锋衣的可拆卸功能，搭配了可拆卸的防寒外套和裤装，满足了极大温差下的作业需求。整套工作服的设计和最终呈现场景将“回”字元素融入其中，极大体现了回收再生利用的理念。

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可降解塑料

2020年，11月9日，安徽丰原生物化学股份有限公司与北京冬奥组委签约，成为北京2022年冬奥会和冬残奥会生物可降解餐具官方供应商。

北京冬奥组委全面落实“绿色、共享、开放、廉洁”的办奥理念，坚持疫情防控和冬奥筹办两手抓，确保各项工作按计划有序推进，努力创造冬奥会和地区可持续发展新典范。同时，始终秉持“可持续 · 向未来”的可持续性愿景，致力于体现赛会环境正影响。北京冬奥会将使用生物可降解餐具。双方签约后，安徽丰原生物化学股份有限公司将为北京冬奥会提供生物可降解餐具和相关支持服务，助力北京冬奥会在可持续发展领域做出更大贡献。

文章来源： 石油化工论坛， 慧乐居