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迎接世界杯,来聊聊足球里的化学

2018年6月14日至7月15日,举世瞩目的世界杯赛事将在俄罗斯举行,广大球迷又将迎来一场激情燃烧、精彩纷呈的足球盛宴。

作为一名伪球迷,笔者对于足球并没有什么发言权^_^

不过,我们倒是可以从化学的角度出发,一起来聊聊世界杯足球里的那些”黑科技”。

本届世界杯用球名为“Telstar 18”,它是对1970年墨西哥世界杯上首个官方用球“Telstar”的致敬之作。“Telstar”这个名字来源于两个单词:“Television”(电视)和“Star”(星星),由于1970年世界杯是首次通过卫星向全世界进行电视直播,因而将电视和星星(卫星)联系在了一起。

从“Telstar”到“Telstar 18”,见证了足球材料日新月异的发展变化。而在这过程中,化学科技起到了重要的推动作用——

众所周知,足球起源于中国古代的蹴鞠,是由藤条缠绕编制而成。

而现代足球则发端于英国,是用牛皮、猪皮等皮革手工缝制而成。这些材料虽然取自天然,但却过于柔软、厚重,且吸水性很强——足球会由于吸汗或吸水而不断加重,令球员踢起来十分吃力。

此后,随着化学材料的普及,人造革足球应运而生,很大程度上弥补了动物皮革柔软,易变形、易吸水等弊端;而足球的形制,也由原来杂乱无章的拼块逐渐变得统一。

1970年墨西哥世界杯所使用的“Telstar”足球,表面由32块手缝的嵌面组成(由12块黑色五边形和20块白色六边形构成),这种全新的构造和均衡的缝制,使得足球拥有更浑圆完美的外形,具有划时代的的意义。

说来也巧,这样的形态竟然与一种新发现的化学物质——富勒烯的结构十分相似,因此富勒烯又被称为:足球烯。

这种黑白相间的经典造型,成了最深入人心的足球形象。不过,化学家们的探索却并未停步:

2006年,拜耳材料公司将基于反应型聚氨酯的专利热粘合技术应用于足球生产,彻底颠覆了原有的缝制工艺,有效减少了球体表面因皮革缝合而造成的凹凸不平。原本32块拼接的经典设计,因此减少为14块。

2010年世界杯用球则减少至8块。

2014年巴西世界杯用球"桑巴荣耀",更是创造性地减少至6块,从而使得球体更加浑圆饱满,运动轨迹更加稳定。

而本届世界杯上的“Telstar 18”作为经典用球的后续,更是集各种高新科技于一身,在结构与性能上有了进一步的提高——

“Telstar 18”在沿用传统经典黑白配色的同时,又带有灰色渐变色块,看上去仿佛现在常见的二维码,寓意着我们如今所处的数码时代。

同时,“Telstar 18”中内置了NFC芯片,可以记录球速、球路等数据,以供读取研究之用。

为契合本次世界杯的“环保”主题,“Telstar 18”更是选用了具有较高环保性能的高科技材料——生物基三元乙丙橡胶(EPDM)产品Keltan Eco。

三元乙丙橡胶(EPDM)

三元乙丙橡胶:是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,是乙丙橡胶的一种,以EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)表示。该橡胶最主要的特性就是具有最低的比重,耐老化性能非常好、耐天候性好、电绝缘性能优良、耐化学腐蚀性好、冲击弹性较好。

据相关负责人介绍,Keltan Eco橡胶是全世界首款利用从甘蔗中提取的生物基乙烯制成的商用EPDM。

这种材料成分天然,含有70%的生物成分,与从矿物中提取的聚合物相比,能大量减少碳氢化合物的排放。

而且这种材料所制成的足球,更具有良好的弹性和回弹性,令球员在踢球时拥有最佳的脚感。齐达内、卡卡、波多尔斯基等众多球星都对此款足球给予了广泛好评。

梅西更热切地表示“我很喜欢它的设计、颜色和一切,我很想试试这个球。”

相信在本届世界杯上,这款凝聚了尖端化学科技的“Telstar 18”,一定能在绿茵场上奋力翱翔,为观众淋漓尽致地呈现出足球的魅力,化学的神奇。

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