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轻便的网球拍与长寿的网球

供稿人:卞志昕  供稿时间:2005-8-9   关键字:纳米  体育  网球  网球拍  
 
随着2004年8月22日雅典奥林匹克网球中心球场上中华人民共和国国歌声的响起,相信会有更多中国人接触网球,喜欢网球。其实,网球的发展历史已有100多年,四大满贯赛事早已是闻名遐迩。
 
在激烈的网球运动中,网球拍的好坏也起到了举足轻重的作用。科学技术的进步使网球拍由木质拍发展到金属拍,到玻璃纤维拍、碳纤维拍、阿拉米德纤维拍、碳化硅纤维拍、石墨拍和硼拍等。如今,几家著名世界网球拍生产商Wilson、Babolat、Prince、Head和Yonex都不断引进新技术来提高产品性能。
 
已有127年历史的法国生产商Babolat的多种球拍为国际著名球星罗迪克、纳达尔、克里斯特尔斯等所选用。但其仍不断改进球拍技术,研发新产品。2002年Babolat公司推出的VS纳米管能量拍,头部使用法国Nanoledge提供的碳纳米管石墨材料制造,比普通钢强100倍,但重量仅为普通钢的1/6,碳纳米管增加了球拍每边甜点稳定器的强度。另外,Babolat公司还增强了纽矩和抗柔韧性,使新球拍的刚性为碳素球拍的5倍。
 
表1:Babolat推出的3款采用纳米技术球拍对比
 
VS CNT Tour
VS CNT Drive
VS CNT Power
拍头尺寸 cm2
645
710
760
重量 g
285
255
247
 
                               
 
Yonex作为羽毛球拍、网球拍领先制造商之一,也在球拍中使用了纳米技术。其将0.7nm fullerene碳纤维与7μm碳纤维结合,利用了fullerene纤维独特的独特的与碳纤维高度连结性能。这项纳米技术使球拍在高稳定性的同时,增加了硬度,并具有高反弹力,使球能量得到最大返回。
 
表2:Yonex的4款纳米技术球拍对比
 
NSRQ-8
NSRQ-7(100’)
NSRQ-7(110”)
NSRQ-5
拍头尺寸 cm2
710
645
710
678
长度cm
10.8
10.8
10.8
10.8
宽度(最小/最大)mm
26.4/27.0
21.4/22
23.4/24
24.4/25
 
                                            
 
2004年8月16日,Wilson结合突破性新技术,制造出Wilson新成员Wilson Staff Pd5和Wilson Staff Dd5 Drivers,包括纳米技术工艺的复合拍顶和石墨杆。纳米拍顶端采用纳米粒子增强的碳复合材料,使其强度更大,重量也轻于钛和钢。而纳米石墨杆也由于纳米粒子使得球拍扭转更稳定,柔韧性更好。此外,Wilson公司还推出了一种Double Core网球,其内部使用了Air D-Fense纳米复合物成分,使其在几周内都保持了原有性能。虽然每罐球价格比普通网球贵1.5美金,但其使用寿命也成倍增加。其制作时在球内部核心涂以20μm厚多层粘土聚合物纳米成分,每层1nm,防止空气逃逸,增加球的硬度。球在反弹和重量上没有差别,运动员也感觉不出差异。如今,这种网球已经是Davis杯比赛官方用球。
                      
  
新产品的出现源于新材料、新技术的开发。在美国专利局与欧洲专利局网站中检索纳米网球拍的相关资料可以发现,纳米纤维用于网球拍的新技术成形于2002年左右,日本与美国公司在该领域占据了明显的专利优势。
 
表3:纳米网球拍相关专利
专利号
专利名称
申请人
申请日
US20050095938
Carbon nanotube fabrics
Rosenberger, Brian T.等
2003.10.29
US20040067364
Carbon nanofiber-dispersed resin fiber-reinforced composite material
NATIONAL AEROSPACE LABORATORY OF JAPAN
2003.8.20
US6884506
Polybenzazole fiber
Toyo Boseki Kabushiki Kaisha
2002.10.11
JP 2003231810 
ANTISTATIC POLYBENZAZOLE COMPOSITION FOR INDUSTRIAL MATERIAL
TOYOBO KK
2002.2.8
JP 2003234013 
ELECTRICAL CONDUCTOR
TOYOBO KK
2002.2.8
US 20040122153
Thermoset composite composition, method, and article
BLOOMFIELD
2003.12.11
US 6261386     
Nanocrystal dispersed amorphous alloys
WISCONSIN ALUMNI RES FOUND
1997.6.30
 
在检索到的7篇专利中,基本均以含碳纳米管的纤维或聚合物作为球拍材料,但US6261386采用了纳米晶分散的无定形合金为球拍材料,与其它几篇专利不同。
 
此外,Yonex和Wilson公司在推出纳米网球拍时,也将此技术应用于羽毛球拍中,让羽毛球拍也更轻更硬。
 
 
 
 
Reference:
http://www.babolat.com/
http://www.yonex.com/tennis_nsrq.cfm
http://www.wilson.com/
 

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