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来源:材料+编辑整理。

2018 WORLD FOOTBALL CUP

材料是人们用于制造物品、器件、构件、机器和其他产品的物质基础,它是新科技革命的重要标志,材料的发展与国民经济、国防建设和人民生活息息相关。今天,小编就借“2018俄罗斯世界杯”之势,为大家介绍一下,材料的发展给足球带来的改变。

重现那些在世界杯历史上出现过的经典足球,让我们这些学材料的伪球迷,跟着真铁粉,在我们的材料世界也狂欢起来吧!

历届世界杯足球

首先,给大家简单介绍一下,古代足球的起源跟发展。

据历史记载,足球最早起源于中国,在古代称之为“蹴鞠”,而最早的足球是石球或铁球做成的。随着人类的进步,人们开始使用藤条编织足球,中间填上动物的毛、羽等,使足球更轻,更有弹性,容易踢得远,踢得高,且对人的伤害减小。

但这些材质的足球都难以称得上我们现在意义上的足球。

事实上,现代足球的制作较为复杂,它主要是由面料、贴合加强层、和内胆三部分组成。而每一部分的材质不同,将给球员带来不用的脚感和技术发挥,这将直接影响进球率,乃至整个比赛的结果。

足球使用的面料有PVC、PU、TPU、超细纤维、牛皮多种材质。不同材质和表面处理决定了足球的柔软度、弹性,耐磨、摩擦力,高端材料能给球员能带来舒适的脚感和技术的发挥。

贴合加强层虽然看不见摸不着,但是作用最关键,不同档次不同面料的足球必须配置相应的贴合材料。这一层主要由涤棉布、 EVA、橡胶片、乳胶片多层复合而成。多层涤棉布采用经纬交叉方式贴合,才能保证球的圆度,不会因受到外力的强大冲击使球体发生变型失圆。EVA/橡胶片/乳胶片中间填充层能改变球的弹性、缓冲性、灵活性。贴合加强层与表面材料和球胆的完善结合,才能保证球有足够的爆发力,精确的飞行和最佳的操控性能。

足球的内胆,最为常用的有橡胶胆、丁基胆、乳胶胆和缠纱胆四种。不同的内胆,直接决定球的弹性。

那么这些不同的材料到底为足球带来了哪些改变呢?

这里,我们不得不提足球发展经历的三个阶段,真皮时代、合成材料时代和高科技复合材料时代。

足球材料发展的 真皮时代

1970年墨西哥世界杯的Telstar(电视之星)

真皮足球,具有弹性好,耐磨等优点,但同时却不防水,易变形,极易受到天气的影响。1970年前的世界杯用球都是普通单色调的真皮足球。

1970年墨西哥世界杯第一次通过卫星向全球进行电视直播,设计师在原本的单一色调的足球上镶嵌起了黑色的五角形,这使足球开创了从单一颜色到多色的先河,Telstar(电视之星)完全用真皮制作,奠定了现代足球的基本形状。

1978年阿根廷世界杯的Tango(探戈)

1978年,阿根廷世界杯用球“Tango”是足球史上的一个巨大突破,它由20块囊皮组成,每块皮上绘有“三叉”图案,这些图案又恰好构成了12个圆,让球变得更为美观,提高了球对各种气候的适应能力。

1982年西班牙世界杯Tango Espana(西班牙探戈)

1982年,西班牙世界杯比赛用球“Tango Espana”相对于 Tango而言,在外观上改动较小,技术上却有不小的突破。在真皮制作的基础上增加了防水、密封的功效,主要控制球重的额外增加,保证球在雨天作赛时不会受到太大的影响。

虽说这些足球都是真皮材质,但是设计上的突破让足球的性能得到极大的改良,也成为世界杯赛场上的靓丽风景。

足球材料发展的: 合成材料时代

1986年墨西哥世界杯Azteca(阿兹台克)

在足球材料上的最大突破来自于 1986年墨西哥世界杯的Azteca(阿兹台克)。其首次使用合成材料替代部分真皮 。这种合成材料的使用,使球变得更加柔软,增强了球的耐用性,进一步减弱了球的吸水性,加强了球在各种环境中的适应性和稳定性。自该届世界杯之后,真皮在足球材料的地位逐渐减弱,合成材料逐渐成为足球材料的主流。

1990年意大利世界杯的Etrusco Unlco(伊特鲁里亚)

1990年意大利世界杯的Etrusco Unlco(伊特鲁里亚)首次在球体内加入黑色聚氨酯泡沫内层。

我们知道聚氨酯泡沫,是一种新兴的有机高分子,被誉为第五大“塑料”,具有体质轻,抗耐磨性好,弹性好,防水,粘性好等诸多优点。因此,这一材料的突破,使得球在具有绝佳防水性能的同时,运行速度也再次提高;

1994年美国世界杯比赛用球Questra(奎斯特拉)

1994年美国世界杯比赛用球Questra(奎斯特拉),首次加入了具有能量回复性能的白色聚氨酯泡沫内层,这种PU内层使用球体触摸感更为柔软,便于球员控制,球速也更快。

足球材料发展的 高科技复合材料时代

1998年法国世界杯比赛用球Tricolors(三色球)

1998年法国世界杯比赛用球Tricolors(三色球)最大的革新在于采用了新型复合泡沫材料,内部结构是排列紧密规则的弹性气泡,每一个气泡都是封闭的且充满气体。这种新型复合材料更具有耐磨性,赋予球更好的能量回复性能,使球飞行更稳,方向 更准

2002年日韩世界杯的Fevernova(飞火流星)

2002年日韩世界杯的Fevernova(飞火流星)在三色球的基础上进行改进,采用高科技合成泡沫层结构,该泡沫层包括了高固化聚氨酯,透明聚氨酯涂层,和“微泡混合塑料”以及天然橡胶等多达10层的各种材料有机结合而成,由众多超强耐压且大小相等的微型气囊构成。该结构使球的能量回复性能得到进一步提高,而且附加了额外的受力缓冲性能,有效提高了足球可控性和运行精确度。

2006年德国世界杯比赛用球Teamgeistä(+团队之星)

2006年德国世界杯比赛用球Teamgeistä(+团队之星)革命性地将球面拼接块减少到14块,使球外表面的拼接点从原来的60个变为24个,降低了60%,再配合异性拼块和无缝压合技术,最大程度地消除球体表面不规则的凹凸,令球呈现完美圆弧,有效提高了足球运行精准度。

2010年南非世界杯的JABULANI(普天同庆)

2010年南非世界杯的JABULANI(普天同庆)则使用了EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)和TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)相结合的材质,利用球形制模方法,由8块表皮拼接出了有史以来最圆的足球;这种材质的足球,防水,防腐,防震,更易于加工。

2014年巴西世界杯比赛用球Brazuca(桑巴荣耀)

2014年巴西世界杯比赛用球Brazuca(桑巴荣耀),是最具科技含量的世界杯比赛用球。它由6层复合材料组成,第一层由6块螺旋桨形状的聚氨酯皮面拼接而成。表皮上的纹理用来引导气流,可保持球在空中的稳定性。第二层为闭孔发泡塑料,塑料内的气孔与气孔之间相互分隔,中间没有贯通,防止水分在其中蔓延。第三层为第一层纤维增强层,夹在闭孔发泡塑料层和开孔发泡塑料层中间,能帮助足球在被冲击后迅速回弹为原来的形状。第四层为开孔发泡塑料层,这层较厚的发泡塑料夹在两层纤维增强层之间,柔软并且拥有很好的弹性。第五层 为第二层纤维增强层,夹在开孔发泡塑料层和内胆之间,足球充气后,这层承受最大的压力。第六层为内胆,充满空气。

“桑巴荣耀 ”具有独特的对称性,比一般球更稳定、更易于控制,为比赛带来更好的场上控球、触球、稳定性以及空气动力学性能。

2018年 俄罗斯世界杯用球名为 "电视之星18"(Telstar 18)

当然,今年俄罗斯世界杯官方用球,也没有令人失望。 2018年 俄罗斯世界杯用球名为 Telstar 18("电视之星18"), 采用巴西环保材料甘蔗提取物制成。 "电视之星18"的最独特之处在于植入NFC芯片,可智能手机交互,方便用户获取互动信息。但是,在西班牙与德与国的热身赛结束后,以德赫亚为首的门将在接受媒体采访的时候都提出了对俄罗斯世界杯用球的质疑,巴萨守门员特尔施特根、曼联门神大卫-德赫亚和那不勒斯头号门将佩佩-雷纳都表示这款官方用球有很多缺陷 。他们觉得足球表面覆盖一层塑料膜,将会给守门员造成很多困难。不过,这也并不能遮盖 “电视之星18”的光芒。在昨天的世界杯揭幕 战上,被认为史上最弱的东道主俄罗斯以 5-0的成绩完胜沙特,交出了一份完美答卷,这或许又为电视之星18又添加了几分荣耀之光!

从近几届世界杯足球所用的合成材料,我们不难发现,世界杯用球的材质也紧跟材料的发展,从最初的真皮材料到单一的合成材料,再到复杂的复合材料,逐步趋于具有更高性能,更智能,更环保的材料。这也更加证明了我们作为材料从业人员存在的意义。

我们在材料发展的一小步,都有可能成为足球材料发展的一大步,让我们在为世界杯喝彩的同时,也为自己喝彩吧!

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