科技冬奧是北京2022年冬奧會的一大亮點。在安全保障、熱力保障和綠色環(huán)保等方面，諸多新材料的充分展示和應(yīng)用，也使本屆冬奧會展現(xiàn)了“硬實力”。
由北京科技大學(xué)李曉剛教授主導(dǎo)完成的“高性能低合金耐蝕鋼系列鋼種研制及應(yīng)用成套技術(shù)”，不僅應(yīng)用于冬奧會場館設(shè)施建設(shè)，也將為我國先進制造與工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域、國家重大需求提供“硬核”技術(shù)支持。
“冬奧會的賽道會使用鹽類融雪劑，因此建造賽道的鋼材需要克服嚴(yán)重腐蝕問題，同時還要耐磨，不允許出絲毫偏差?！崩顣詣偙硎?，賽道新鋼種的研發(fā)甚至比海洋設(shè)施耐腐蝕性研發(fā)還要艱巨。“我國致力于打造冰雪運動強國，這個‘強’并不單一體現(xiàn)在比賽取得的成績上，還在于高質(zhì)量建設(shè)冬奧會各項重大工程。”
免涂裝抗融雪劑耐蝕鋼組裝現(xiàn)場。北科大、北京市科委供圖
李曉剛團隊經(jīng)過反復(fù)查閱數(shù)據(jù)、制定最嚴(yán)格的新鋼種評價方案，通過大量實驗，最終與首鋼合作研發(fā)的免涂裝抗融雪劑耐蝕鋼，應(yīng)用于北京冬奧滑雪大跳臺和雪車雪橇中心場館等工程，既安全又環(huán)保。
中國科學(xué)院過程工程研究所和北京科技大學(xué)材料學(xué)院聯(lián)合團隊成功研制出長壽命、高儲熱密度、一致熔融型水合鹽相變材料，該材料壽命長、儲熱能力強。基于該材料完成的“谷電—相變儲熱清潔供暖系統(tǒng)主導(dǎo)的相變儲熱”谷電清潔供暖示范工程，于2021年開始在張家口賽區(qū)進行試運行調(diào)試，工程總功率1.2MW，解決了極寒氣候下復(fù)雜結(jié)構(gòu)山地建筑清潔能源供暖的儲熱難題，保障了冬奧會山地轉(zhuǎn)播中心的供暖，為實現(xiàn)綠色、低碳冬奧提供技術(shù)支撐。
北京創(chuàng)新愛尚家科技公司聯(lián)合北京石墨烯技術(shù)研究院共同研發(fā)了石墨烯柔性織物加熱材料快速電熱轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了石墨烯柔性織物加熱技術(shù)低溫應(yīng)用，并開發(fā)了石墨烯加熱相關(guān)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具備柔軟、透氣、耐彎折等性能，能夠在零下40℃情況下實現(xiàn)發(fā)熱啟動，并可使多個區(qū)域發(fā)熱，且歷經(jīng)50次水洗仍能保持良好性能。
由這種“智能溫控石墨烯織物”制作成的冬奧工作人員服裝，可通過按鍵手動、App軟件操控與智能語音多種模式操作，在38℃至52℃之間進行溫度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)溫，調(diào)溫精度達(dá)到1℃。
為解決冬奧場館和比賽現(xiàn)場等極低溫環(huán)境下轉(zhuǎn)播設(shè)備不能正常工作的難題，愛尚家科技等單位共同研究確定了石墨烯低溫保障方案，采用石墨烯柔性織物電熱材料、石墨烯改性氣凝膠、石墨烯低溫電池等，使云轉(zhuǎn)播背包內(nèi)可以瞬間產(chǎn)生50℃的溫升，以保證在零下40℃環(huán)境下云轉(zhuǎn)播設(shè)備的正常使用。
由中國工程院院士、中國建材集團總工程師彭壽團隊自主開發(fā)的碲化鎘發(fā)電玻璃，被應(yīng)用于國家速滑館和張家口冬奧會配套設(shè)施改造項目中。該產(chǎn)品具有弱光性能好、抗衰減等特點，既滿足了功能性要求，同時還兼具經(jīng)濟性和藝術(shù)性，為未來光伏產(chǎn)品的應(yīng)用模式、應(yīng)用場景提供了新思路。
“作為材料的創(chuàng)造者和創(chuàng)新者，我們要為冬奧會場館建設(shè)中做出應(yīng)有的貢獻。”彭壽表示，“碲化鎘發(fā)電玻璃不僅具有建筑材料的特性，而且能夠發(fā)電，是新型綠色環(huán)保建筑材料，目前在全國已有多個應(yīng)用碲化鎘發(fā)電玻璃的光伏建筑一體化示范項目。通過冬奧會場館的建設(shè)應(yīng)用，碲化鎘發(fā)電玻璃將成為綠色和科技辦奧交匯的創(chuàng)新點?！?/span>
北新建材公司則發(fā)揮其在新型建材、綠色低碳、節(jié)能環(huán)保等多領(lǐng)域綜合技術(shù)優(yōu)勢，為冬奧會項目建設(shè)提供從原材料、生產(chǎn)、產(chǎn)品，到建造、運行、回收的全生命周期綠色產(chǎn)品。
中巖科技有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的混凝土膨脹劑成功應(yīng)用于國家速滑館基礎(chǔ)建設(shè)，由膨脹劑配制的補償收縮混凝土可減免混凝土結(jié)構(gòu)物因干縮和冷縮產(chǎn)生有害裂縫，克服結(jié)構(gòu)滲漏問題，起到結(jié)構(gòu)自防水的效果。
