در المپیک 2020 توکیو تیم ملی دوچرخه سواری هلند لباس‌هایی بر پایه گرافن پوشیده بود که از فناوری مدار حرارتی (TPC) استفاده می‌کرد که توسط شرکت دایرکتا پلاس (Directa Plus)، تولیدکننده و تأمین‌کننده نانوپلاکت‌های گرافن در سراسر جهان، طراحی شده بود. این لباس‌ها با عملکرد بالا که با گرافن +G پایدار این شرکت چاپ شده است می‌تواند گرمای تولید شده توسط بدن را جذب کرده و از طریق مواد خود، آن را پراکنده کند. سپس این لباس، گرما را به محیط اطراف پخش می‌کند.
با این حال، این تنها مدال طلای المپیک نیست که با کمک گرافن در المپیک تابستانی 2020 به دست آمده است. کیم جی دئوک نوجوان، دو مدال طلا برای تیم تیراندازی با کمان مردان کره جنوبی کسب کرد. این نوجوان 17 ساله از کمان تقویت شده با گرافن برای کسب مدال طلا هم در تیم تیراندازی با کمان مختلط و هم مردان استفاده کرد.
این کمان توسط شرکت وین اند وین (Win&Win) تولید شده بود که با نشان تجاری کمان WIAWIS به فروش می‌رسد. نشان داده شده‌است کمان‌های گرافنی 60 درصد از دوام بیشتری برخوردارند و 20 درصد ضربه گیرتر از نانولوله‌های کربنی هستند. این بدان معناست که این کمان‌ها توانایی بازگشت به شکل اولیه خود را پس از خم شدن شدید و مکرر حفظ می‌کنند.
با این حال شرکت وین اند وین فقط تجهیزات لازم برای ورزشکاران المپیکی تیراندازی با کمان را تأمین نمی‌کند. هفت ورزشکار المپیکی، از جمله لی هی-جین دوچرخه‌سوار کره‌ای، در حال رکابزنی با دوچرخه گرافن وین اند وین هستند.
در حال حاضر تجهیزات ورزشی مبتنی بر گرافن پیشرو است
گرافن به دلیل قدرت منحصر به فرد، انعطاف‌پذیری، رسانایی الکتریکی و حرارتی و ماهیت سبک خود به یک استاندارد طلایی در فناوری مدرن تبدیل شده است. این ویژگی‌ها از این واقعیت نشأت می‌گیرد که ورق‌های گرافن، صفحات کربنی به ضخامت یک اتم هستند که به شکل الگوی لانه زنبوری مرتب شده‌اند.
این مواد عصر فضا، در طیف وسیعی از کاربردها مانند باتری، وسایل الکترونیکی پوشیدنی و حتی مد تأثیر قابل توجهی داشته است، بنابراین احتمالاً تعجب‌آور نیست که طراحان تجهیزات ورزشی با این انقلاب در علم مواد آشنا شده‌اند.
هدف تجهیزات ورزشی همیشه مقاومت در برابر استفاده زیاد، سرعت زیاد، ضربه‌های شدید، فرسودگی و حرکت مداوم بدن انسان بوده است. هنگامی که صحبت از استفاده در زمین‌های ناهموار و درجه حرارت شدید می‌شود، این خواسته‌ها افزایش می‌یابد.
این واقعیت که گرافن استحکام و دوام را بدون آسیب رساندن به پوشیدگی فراهم کرده است، آن را برای لباس‌های ورزشی ایده‌آل کرده است، شاید به این دلیل است که تولیدکنندگان کفش در استفاده از گرافن پیشرو بوده‌اند.
در حقیقت، سایر ورزشکاران بازی‌های المپیک زمستانی احتمالاً تعجب می‌کنند از این که خیلی طول کشید تا هم‌قطاران آنها در بازی‌های تابستانی از این ماده شگفت انگیز مطلع شوند و از تجهیزات ورزشی مبتنی بر گرافن استفاده کنند؟
استفاده از گرافن در المپیک زمستانی
المپیک زمستانی 2018 در پیونگ چانگ، کره جنوبی، محل اصلی اثبات تجهیزات ورزشی مبتنی بر گرافن بود. سورتمه‌ای که توسط شرکت ورسارین (Versarien) و شرکت بروملی تکنولوژیز (Bromley Technologies)، از انگلستان ایجاد شده بود، دومینیک پارسونز، المپیکی بریتانیایی را در مسابقات اسکلتون مردان به مدال برنز رساند.
سورتمه X22 توسط دکتر کریستان بروملی که یک قهرمان جهان در رشته اسکلتون و یک المپیکی است، با استفاده از مواد کامپوزیتی تقویت شده با گرافن که توسط ورسارین توسعه یافته است، ایجاد شد. کامپوزیت گرافن به بروملی اجازه داد تا به طور خاص سورتمه را با اندازه بدن و سبک سوارکاری پارسونز مطابقت دهد، سطحی از شخصی‌سازی که با استفاده از مواد سنتی امکان‌پذیر نیست.
سورتمه اسکلتون تنها ورزش زمستانی نیست که از تجهیزات مبتنی بر گرافن بهره برده است. برند تجاری راکت تنیس آمریکایی هد (Head) دارای مجوز انحصاری برای استفاده از گرافن در ساخت اسکی و چکمه‌های اسکی است. این غول تجهیزات ورزشی در هنگام تولید راکت‌های تنیس با حالت ارتجاعی و انعطاف‌پذیری فوق‌العاده، با قابلیت‌های چشمگیر گرافن آشنا شد و این امر را در ورزش دیگری نیز گسترش داد.
اسکی Supershape این شرکت از گرافن در مرکز اسکی‌ها برای کاهش ضخامت بدون فدا کردن استحکام استفاده می‌کند. این باعث می‌شود که مواد به انتها و لبه‌های اسکی منتقل شوند، چیزی که باعث افزایش درگیری لبه می‌شود و تعویض سریع لبه به لبه را امکان‌پذیر می‌کند.
چکمه‌های اسکی هد، با استفاده از گرافن به صورت دقیق‌تر اما به همان اندازه مؤثر عمل می‌کنند یعنی در سبک‌تر شدن چکمه نسبت به جایگزینی که با مواد دیگر ساخته شده است، موثرتر بوده است. کاهش وزن به اسکی‌بازان این امکان را می‌دهد تا جهت خود را با انرژی کمتری تغییر دهند و به آنها اجازه می‌دهد سریع‌تر و مدت بیشتری اسکی کنند.
البته، عملکرد یک جنبه حیاتی است که هنگام انتخاب وسایل ورزشی باید در نظر گرفته شود، اما مسلماً این نگرانی اصلی نیست. خوشبختانه گرافن می‌تواند ایمنی ورزشکاران ما را نیز افزایش دهد. حفاظتی که فراتر از المپیک به طیف گسترده‌ای از فعالیت‌ها گسترش می‌یابد.
فراتر از المپیک: چگونه گرافن به ورزش‌های مختلف راه پیدا کرد؟
یکی از مهم‌ترین گفتگوهایی که در حال حاضر در مورد ورزش صورت می‌گیرد، خطرات ناشی از ضربه مغزی است. Catlike6 تولیدکننده‌ای است که به دنبال استفاده از گرافن در کلاه ایمنی است. این شرکت ورزشی اسپانیایی از رول‌های نانوفیبر گرافن در کلاه ایمنی Mixino خود برای محافظت در برابر ضربه استفاده می‌کند.
علاوه بر این، این کلاه ایمنی قوی‌تر از کلاه ایمنی ساخته شده از رول قفسی پلی‌کربنات است و به دلیل قابلیت هدایت حرارتی منحصر به فرد این ماده، تهویه بهتری را نیز فراهم می‌کند.
البته همه آسیب‌های ورزشی ناشی از برخورد شدید نیست. تولیدکنندگان همچنین از گرافن استفاده کرده‌اند تا به ورزشکاران در کاهش خطر آسیب‌های تمرین کمک کند. به عنوان مثال، Deewaer یک شرکت پوشاک ورزشی ایتالیایی است که از گرافن برای توزیع مجدد گرما از قسمت‌های گرم‌تر بدن ورزشکاران به قسمت‌های سردتر استفاده می‌کند.
این کار به حفظ انرژی و افزایش عملکرد کمک می‌کند در حالی که پارچه سبک نیز عملکرد ماهیچه و وضعیت درست بدن را تسهیل می‌کند. این شرکت می‌گوید که این چیزی است که به ورزشکاران تازه‌کار اجازه می‌دهد تا از آسیب‌های ناشی از فشار عضلانی جلوگیری کنند.
با پیشرفت بیشتر با استفاده از این ماده شگفت انگیز و فراگیرتر شدن آن تا المپیک 2024 پاریس، ورزشکاران بیش از هر زمان دیگری به خواص قابل توجه آن تکیه خواهند کرد.
درباره نویسنده «روبرت لی»
روبرت یک روزنامه نگار مستقل علمی با مدرک کارشناسی رشته STEM (علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات) است. وی در زمینه فیزیک، فضا، نجوم، اخترفیزیک، فیزیک کوانتومی و ارتباط علمی (SciComm) تخصص دارد.