随着健康中国理念、全民健身战略的深入实施,居家健身正成为体育运动的新潮流。近年来,以瑜伽垫为代表的运动防护产业迅速发展,推动了相关防护产品的科技创新和技术变革,也激发了新一代消费者安全防护意识的提升和对于新型防护用品硬核技术的期待。面对当前运动防护用品市场的迫切需求和原有技术短板,北京中科力信科技有限公司通过柔性智能抗冲击技术进行运动防护产品的科技赋能,积极打造运动防护产业的新场景、新技术、新业态,创新引领瑜伽垫产品的柔性制造与个性化设计,在赋予消费者更加舒适运动体验的同时,为其带来防护性能更强的科技感和安全感。而中科力信也将以过硬的底层技术实力,智能化的运动防护前沿产品,再次带动相关行业竞逐新赛道、迈向新高度。
图1 FIAM材料、TPE瑜伽垫、FIAM-TPE瑜伽垫
针对现有运动防护用品防护性能、降噪性能的不足,中科力信利用自主研发设计的FIAM柔性智能抗冲击因子,对传统瑜伽垫材料进行了创新性的赋能设计,开发出一款舒适性、防护性与科技性深度融合的FIAM-TPE瑜伽垫(图1),实现了瑜伽垫抗冲击性能和缓冲性能的大幅提升。FIAM-TPE瑜伽垫相对于传统瑜伽垫,在回弹性能、抗拉伸性能、缓冲性能、降噪性能等方面有着更好的表现。在回弹性能上,中科力信研究团队利用落球法测得,FIAM-TPE瑜伽垫(5mm)相对于传统TPE瑜伽垫(7mm),在更低的厚度下有着更高的回弹率(回弹高度/下落高度)。对于跳操类运动,更高的回弹性能代表着更好的运动体验。实验结果说明,FIAM-TPE瑜伽垫在拥有更优产品体验的同时还兼具更佳的便携性。
图2 落球法测试回弹性能
在抗拉伸断裂性能方面,FIAM-TPE瑜伽垫也更胜一筹。基于材料拉伸试验机,中科力信研究团队开展了FIAM-TPE和TPE材料的准静态拉伸实验,获得了两种瑜伽垫基材的拉伸应力-应变曲线。FIAM-TPE瑜伽垫的拉伸断裂延伸率(410%)相对于TPE瑜伽垫(160%)提升了至少156%,这保证了瑜伽垫产品的耐用性,同时较低的拉伸模量使得FIAM-TPE瑜伽垫更加柔软舒适,大幅优化提升了用户体验。
图3 FIAM-TPE与TPE瑜伽垫基材拉伸应力应变曲线
在关键的冲击防护性能方面,FIAM-TPE瑜伽垫也有着优异的表现。中科力信科研团队利用落锤冲击实验平台与分布式压力传感器,分别测量了FIAM-TPE瑜伽垫和TPE瑜伽垫在落锤(质量2.5kg,下落高度100mm)冲击下背部的压力分布(如图4所示)。在相同的冲击作用下,FIAM-TPE瑜伽垫背部压力峰值相对于TPE瑜伽垫减少约33%。因此在实际使用场景中,FIAM-TPE瑜伽垫能够有效减少瑜伽、跳操运动中地面所受到的冲击压力和震动,从而给消费者创造出安静、舒适的运动环境。
图4 FIAM-TPE瑜伽垫与TPE瑜伽垫背部压力分布
吸声性能同样是评价瑜伽垫降噪能力的关键指标。中科力信测试团队利用阻抗管法测试了FIAM-TPE(厚度6.5mm)瑜伽垫和两种TPE(厚度7mm)瑜伽垫的吸声性能。结果显示FIAM-TPE瑜伽垫在低频段(30Hz-500Hz)相较于TPE瑜伽垫有较大提升(平均吸声系数可提升约110%)。该结果表明,FIAM-TPE瑜伽垫不仅能够减少运动时的冲击振动噪声,还可以有效吸收运动环境中的其他噪声,防止运动产生的噪声影响周边人员,从而为使用者创造出更加优雅舒缓、恬淡安谧的运动氛围。
图5 (a)阻抗管测试设备 (b)吸声测试结果
FIAM-TPE瑜伽垫在多项关键性能指标上相对于TPE瑜伽垫具有明显优势,这说明FIAM赋能因子在冲击防护和隔音减振领域有着广阔的应用前景。FIAM-TPE瑜伽垫的成功开发标志着中科力信智能柔性抗冲击防护技术的进一步成熟,中科力信将以此为契机,继续以数字化、智能化、绿色化、品牌化为创新目标,加大新产品、新技术的研发力度,推动智能运动防护产品向价值链高端迈进,在为用户带来持久保护的同时,帮助其实现更加舒适的运动体验和更可持续的健康生活,为驱动我国体育防护产业创新发展作出更大贡献。
北京中科力信科技有限公司于2021年11月成立,着重于柔性智能抗冲击防护技术的研发及产业化发展,已拥有多款材料级、结构级定型产品;致力于打造国内一流的集防护产品开发、定制化防护解决方案为一体的军民融合高科技企业。2022年8月,中科力信获评中关村高新技术企业。