國家越野滑雪隊員佩戴無源保暖護臉裝備。受訪者供圖

人民網(wǎng)武漢2月18日電 （周雯）越野滑雪被稱為冬季項目里的“馬拉松”，運動員在極端低溫下長距離運動，既要防止冷空氣對呼吸系統(tǒng)造成損傷，又要保障劇烈運動時氧氣的吸入量，這對護臉裝備的研發(fā)帶來了巨大挑戰(zhàn)。2月18日，記者從華中科技大學獲悉，該�？蒲袌F隊首創(chuàng)的無源保暖雪上科技護臉技術，彌補了越野滑雪護臉裝備技術空白，可在極端寒冷環(huán)境中為運動員實現(xiàn)高效運動保暖防護。

“在冬季項目里，越野滑雪運動是對‘暖’需求較高的項目，而口鼻處的保暖則最難解決。” 華中科技大學武漢光電國家研究中心教授陶光明介紹，2021年1月6日，崇禮訓練基地達到1966年以來的最低溫度——零下32攝氏度，并且體感溫度更低，嚴重影響了運動員訓練。然而，激烈運動時需要的氧氣攝入量是平常的10倍左右，平衡溫度和氧氣，不僅是冬奧賽場的迫切需求，也是一個相互矛盾的問題。

陶光明表示，目前并沒有查詢到越野滑雪護臉裝備的相關國際標準或建議，從全世界的角度來看，現(xiàn)有技術尚處于空白狀態(tài)。

時間緊，任務重，團隊在不足半年的時間里，實現(xiàn)了從“0“到”1“的突破。陶光明教授團隊挑戰(zhàn)跨學科交叉的綜合性和復雜性，從新材料和新結(jié)構(gòu)兩大方面入手，以材料工程、織造成型、創(chuàng)新設計和激光精密加工為基礎進行深入探究。

談及難點，陶光明坦言，看似小小的一個面罩，實際上是涉及到物理科學、光學技術、材料加工技術，甚至包括款式設計等方方面面。

在冬奧測試實驗室里測試。曾少寧攝

“從最初的頭罩，到現(xiàn)在看上去像口罩一樣，團隊對護臉款式進行反復的優(yōu)化設計，在實現(xiàn)舒適性的前提下實現(xiàn)組件的高度集成以及局部環(huán)境的有效保暖，以適應競技運動的特種應用。”陶光明表示，該裝備通過局部微環(huán)境的有效熱調(diào)控，降低運動員在賽前熱身或運動過程中面部、呼吸道損傷以及低溫的不適感，盡可能減小極端環(huán)境對水平發(fā)揮所造成的影響，能夠為在嚴寒環(huán)境中著裝輕便的越野滑雪運動員提供“快”而“暖”的無源保暖服務。

實驗測試結(jié)果表明，在-10℃的環(huán)境中運動時佩戴護臉可使受試者吸入空氣溫度提高約20℃，面部皮膚提高約6℃。后續(xù)，團隊將針對護臉的通氣量和舒適性進行進一步改進，使護臉滿足寒冷環(huán)境中高速運動的需求。

陶光明介紹，目前總共已有八批護臉裝備提供給國家越野滑雪隊使用，為寒冷環(huán)境下運動過程中的面部、呼吸道、頸部等提供必要的無源保暖防護，可輔助運動員更好地完成訓練與比賽任務。

“參與到‘科技冬奧’的項目中，給我們一線的科研人員很多啟發(fā)�！� 陶光明頗有感觸，“我們只是做了科技助力冬奧中的一個很小的項目，但參與這樣的一個項目，讓我們發(fā)現(xiàn)之前認為可能沒有直接關系的學科和合作單位，因為冬奧會的國家需求而聚集在一起，聚焦到助力體育競技活動中時，迸發(fā)出了新的能量，通過交叉學科創(chuàng)新的方式攻克高端制造和新材料領域的‘卡脖子’問題�！�

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