北京冬奥会刚结束，冬奥中的科技元素令人瞩目，其中有“黑色黄金”之称的碳纤维因其质量轻、强度高，更是成为众多冰雪竞赛装备和冬奥村生活设施的重要材料之一。

我们一起瞧瞧这些“黑科技”如何打造成“利器”，为运动员们创造佳绩。

雪车使用航天材料技术

雪车等高端冰雪竞技的装备技术含量高、工艺复杂，此前基本被国外垄断。为了实现国产雪车“零”的突破，在几年前，中国科技部“科技冬奥”专项就设立了“冬季项目碳纤维复合材料高性能器材关键技术”，研发团队从零开始，相继突破了冰雪运动碳纤维器材结构外形一体化设计、专用材料体系与成型制造、个性化辅具等关键技术。

据介绍，国产雪车包括复合材料车身和金属车架两大部分，研发人员借鉴了航天产品研制流程及管理经验，融合应用了三项先进的航天核心技术。其中最大的突破是碳纤维。碳纤维是国家战略新材料，在航空航天广泛应用，但总量偏小。

国产雪车使用了国产T800级碳纤维复合材料技术，这种材料密度只有钢的1/5，强度是钢的2倍，能最大幅度地减轻雪车车身的重量，降低雪车重心，使雪车滑起来很平稳，双人雪车车身重量也只有50公斤左右。这种材料的高强度和独特的破坏吸能特性，还能保护运动员在撞车事故中不受到伤害。

国产3D打印碳纤维应用于速滑冰鞋

几年前中国还没有自主研发的碳纤维速滑冰鞋。

为了改变全球知名碳纤维速滑冰鞋均由欧美公司垄断生产的局面，河北经贸大学运动生物力学教授杨金田及其科研团队建立了速滑运动员脚型和足底的数据库、足底3D扫描与打印系统。历时1年多时间，成功研制出第一代高性能碳纤维复合材料速滑冰鞋。与中国高端速滑冰鞋相比，碳纤维冰鞋重量减轻3%-4%，冰鞋剥离强度提升7%。

目前，杨金田教授团队已进入第二代碳纤维速滑冰鞋的测试。借助三维扫描技术和足底3D打印技术结合，真正实现了碳纤维速滑冰鞋国产化。

碳纤维冰球杆

冰球杆基材碳纤维复合材料采取在制作碳纤维布时混入流体成型剂的工艺方法，将流体成型剂的流动性降低到预设阈值之下，并使碳纤维布的质量误差控制在±1g/m2－1.5g/m2；将碳纤维布制作的碳纤维球杆基材放入模具中，模具的充气压力控制在18000Kpa至23000Ka，并对碳纤维球杆基加热，以使冰球杆成型。

流体成型剂用于附着在碳纤维布表面，一方面增加碳纤维布的韧性，另一方面提升球杆整体的结构强度。通过提供低流动性的流体成型剂，且模具的充气压力一定时，可保证碳纤维球杆基材表面仍然有足够的流体成型剂附着，并参与后续的成型过程中，充足的流体成型剂保障了冰球杆的韧性，使得运动员在挥打冰球杆时不易出现球杆开裂或折断的情形，确保冰球杆结实耐用。

碳纤维发热电缆助力供暖

1月份张家口天气寒冷。为了让运动员阻隔冬季的寒冷，在张家口冬奥村，一种新型装配式外墙板及碳纤维发热电缆安装在运动员公寓里，既绿色环保又温暖舒适。

据介绍，冬奥村运动员公寓房间内的地板下铺设碳纤维发热电缆，采用电供热，将电能直接转化为热能，减少热量损耗。所使用的电能也全部来自张家口的风能发电，清洁可再生，绿色环保。

奥运村运营部工作人员表示，张家口冬奥村按照中国最高的绿建三星标准进行建设，通过采取一系列节地、节能、节材、节水措施，使冬奥村既符合绿色办奥的理念，又能充分满足冬奥会的需求。