科技日報記者 陳曦

北京時間11月21日零時，2022年卡塔爾世界杯開賽。本屆世界杯的亮點之一就是比賽用球——“旅程”，它將是歷屆世界杯中飛行速度最快的足球。

從1930年在烏拉圭首次舉辦開始，到如今世界杯已走過92載春秋。這92年間，足球運動發(fā)生了翻天覆地的變化，足球運動員的水平越來越高、足球比賽越來越精彩、足球運動越來越普及。其中除了一代代足球人的付出與努力外，科技對足球運動的發(fā)展同樣功不可沒。

先進的制作材料、工藝締造最快飛行速度

“如今，足球運動員越來越高超的球技、觀眾不斷提升的觀賞水平，對足球比賽用球提出了更高的要求?！眹鴥?nèi)最大的球膽供應(yīng)商——三力偉業(yè)（天津）體育用品有限公司總經(jīng)理梁曉軍在接受科技日報記者采訪時表示，舉例來說，如果足球飛行速度慢，那么進球率就會比較低；反之，倘若足球飛行速度快，守門員就難以防守，進球率就能夠得到提升，也就可以大幅提高比賽的觀賞性。

回顧世界杯比賽用球的發(fā)展史，足球的每一次推陳出新都離不開科技的助力。

1954年瑞士世界杯，世界杯用球標(biāo)準(zhǔn)逐漸成形，同時也拉開了世界杯用球在材料和技術(shù)上創(chuàng)新的序幕。

資料顯示，1958年瑞典世界杯的比賽用球“巨星”開創(chuàng)性地使用了防水外皮，這款足球也幫助“球王”貝利成功完成了世界杯首秀。1986年墨西哥世界杯的比賽用球“阿茲臺克”首次使用了合成材料，使足球的耐用性得到提升。此后幾屆世界杯的比賽用球，更是用上了高科技合成材料、高科技涂層以及熱黏合拼接技術(shù)，讓足球的性能得以不斷提升。到了2018年俄羅斯世界杯，其比賽用球“電視之星—18”甚至被植入了近場通信（NFC）芯片。

與往屆世界杯用球相比，2022年卡塔爾世界杯比賽用球“旅程”的重量更輕，可以在空中保持更快的飛行速度。

梁曉軍介紹，“旅程”球體表面采用了名為SPEEDSHELL的紋理聚氨酯球面材料。該球球面由20個SPEEDSHELL模塊組成，同時采用了三角形狀和彎折設(shè)計，降低了足球在空中運行的風(fēng)阻系數(shù)。除此之外，通過表面內(nèi)嵌式的設(shè)計細(xì)節(jié)，“旅程”設(shè)計者大大提升了足球飛行的穩(wěn)定性。

“在制作工藝方面，‘旅程’表面的20個SPEEDSHELL模塊是通過熱黏合拼接技術(shù)貼合在一起的，而不是被縫在一起的。同時，這是第一款完全使用水性涂料和水基膠的世界杯用球。”梁曉軍介紹道，如果球體表面是被縫合的，縫線處會增加球的運動阻力。而貼合的設(shè)計，就幾乎不會存在這一問題。

“除此之外，設(shè)計者還對此次世界杯比賽用球的球面表皮與內(nèi)膽之間的彈性體材料進行了升級，使其增加了彈性。”梁曉軍分析道，這樣的設(shè)計，可以讓足球在同等的力度下，運動速度更快。

內(nèi)置記錄足球運動數(shù)據(jù)的中央芯片

“旅程”的又一亮點設(shè)計，是應(yīng)用了創(chuàng)新技術(shù)系統(tǒng)——CTR-CORE，即在足球內(nèi)部植入一枚中央芯片，其能夠以500次/秒的速度記錄足球運動相關(guān)數(shù)據(jù)。

“類似的技術(shù)早已被應(yīng)用在籃球上了，不過很少被應(yīng)用在足球上?！绷簳攒娊忉尩?，植入在籃球中的、類似陀螺儀的芯片，可以記錄籃球的初始速度、運行速度、運動角度等數(shù)據(jù)，同時可以跟蹤籃球的運動軌跡，這些數(shù)據(jù)對球員提升籃球技術(shù)起到了重要的輔助作用。

“相關(guān)技術(shù)之所以晚于籃球這么久才被應(yīng)用在足球上，主要是因為足球在空中的飛行距離比籃球要長很多，在增加了一個十幾克的芯片及其外包裝囊殼的情況下，還要保證長距離空中飛行過程中足球的穩(wěn)定性和運動軌跡的精準(zhǔn)性，技術(shù)難度非常大?！绷簳攒娊忉尩?。

通過在“旅程”內(nèi)膽中使用多個連接柱，設(shè)計者將芯片固定在球體中心的囊殼中，從而保證了球的平衡性不受影響。

官方資料顯示，整套CTR-CORE技術(shù)系統(tǒng)，還包括一個運動傳感器，其可以在本屆世界杯比賽期間收集高精度的足球運動數(shù)據(jù)，并將它們發(fā)送給視頻助理裁判（VAR），以幫助主裁判作出更合理的決定。

“未來，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的發(fā)展，足球運動員的比賽技術(shù)和比賽的精彩程度有望被進一步提升。”梁曉軍說。