网球拍的未来：99%是气体

　　-洪河亮

　　轻得被称为“冻结烟雾”的气凝胶，却可以抵御炸弹爆炸。用气凝胶做成的网球拍，可以经受得住最有力的击打

　　法国网球公开赛因其慢速红土球场而在四大满贯中独树一帜。2008年5月26日，这个年度第二项大满贯赛事， 在巴黎西部蒙特高地的罗兰-加洛斯体育场举行，各路高手云集于此，为冠军奖杯而战。

　　网球比赛中，球员的武器就是手中的球拍。网球拍就如同球员伸出的手臂，在比赛中和球员融为一体。球员对于球拍 的重视程度有时会超出我们的想象。瑞士天王费德勒对于球拍的要求可以说近乎苛刻。他在最终确定目前使用型号的球拍之前 ，一共试打了87把拍子。

　　有需求就有供给。正是为了满足运动员对器材的各种要求，设计师们才会去找寻新材料，气凝胶就是其中之一。事实 上，知名的体育器材公司邓禄普已经在2007年8月成功地研发了利用气凝胶制成的网球拍。据称，这种还没有在任何大型 赛事公开亮相的球拍击球能力更强。而且，人自身发力几乎不可能使这种球拍受损或者断裂，估计连最爱对网球拍施暴的俄罗 斯选手萨芬也会对它无可奈何。

　　气凝胶是世界上最轻的固体之一。它是从一种硅胶中抽去水分，然后注入二氧化碳等气体制成的。气凝胶能承受10 00公斤炸药的爆炸冲击波，还能隔绝1300摄氏度以上的高温。相比过去发明的神奇材料，如上世纪30年代的酚醛树脂 、80年代的碳纤维和90年代的硅等，气凝胶的出现又将是一重大突破。气凝胶是人类已知的密度最低的产品。其用途却非 常广泛，几乎可以应用于任何领域，可以过滤被污染的水，甚至还能用在制作珠宝首饰中。

　　其实，气凝胶的发明纯属偶然。1931年，美国一位化学家与同事打赌，将普通硅胶的水分取掉，再注入二氧化碳 等气体，结果产生了一种如梦如幻的固体。这种固体的特别之处在于，尽管它号称固体，但99％的物质却是气体。因此，外 界给它起了个“冻结的烟雾”的绰号。这种神奇的固体具有抗高温和吸油污的特性，但由于早期的气凝胶造价昂贵而且非常易 碎，一直被锁在实验室里，成了找不到实际用途的摆设。直到10年前，美国宇航局对这个养在深闺无人识的物质产生了浓厚 的兴趣，开始探索其更多的实质用途：1999年，美国宇航局用气凝胶充满“星暴”太空探测器，然后借其极强的吸附性捕 捉彗尾物质，结果大获成功，去年携着彗尾物质满载而归。

　　虽然，气凝胶已经为美国宇航局开发使用，但NASA毕竟是个财大气粗的机构。而气凝胶的制备成本，对于其广泛 应用还是个很大的拦路虎。最近，马来西亚女科学家哈莉梅顿·哈姆丹成功地以废弃稻壳生产出制备气凝胶所需的二氧化硅。 这种工艺能将气凝胶制备成本降低80%。传统工艺中，每100克气凝胶的制备成本为300美元。相比之下，以废弃稻壳 为原材料制备同等重量的气凝胶仅需60美元。这种奇迹般的解决办法，让气凝胶变得便宜了许多，也使得气凝胶的商业化生 产得以实现。

　　高科技在体育器材中的使用越来越常见。因为，器材对于运动员成绩的影响是不容忽视的。高科技器材“造就”奥运 冠军的事情屡见不鲜。例如，出现在悉尼奥运赛场的“鲨鱼皮”泳衣，获得男子自行车公路赛冠军的德国著名车手乌尔里希的 碳纤维环氧复合材料“坐骑”等等。网球运动也随着球拍的不断升级而悄然变化着。2001年美国网球公开赛冠军休伊特曾 说过：“时代变了。你只要看看由金属和石墨制作的球拍所击出的球的旋转和力度，就能看出比赛和以前有什么不同。”的确 ，因为气凝胶，网球运动即将进入下一个时代。

　　更多领域被使用的气凝胶

　　恒温宇航服美国宇航局现在已经确定，在2018年火星探险时，宇航员们将穿上用新型气凝胶制造的宇航服——在 宇航服中加入一个18毫米厚的气凝胶层，帮助宇航员承受1300摄氏度的高温和零下130摄氏度的超低温。

　　军事防弹根据实验室的试验情况来看，如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，就算炸药直接炸中，对金属片也 毫发无伤。

　　“超级海绵”处理生态灾难的绝好材料。因气凝胶表面有成百上千万的小孔，是非常理想的吸附水中污染物的材料。 比如说1996年“海上快车”油轮沉没后，72000吨原油外泄，如果当时用上这种材料的话，就不会导致整个海岸受到 严重的污染。

　　保温隔热气凝胶的隔热性能是普通玻璃纤维的37倍。因此，如果人们家中墙壁涂上它，就可以大大减少房屋供热和 制冷需要。

　　网球拍进化史

　　木制时代

　　木制球拍的确能花更少的力气击出更凌厉的抽击，但也很难控制击球精准度。法国人在12世纪发明了网球，14世 纪，意大利人发明了网球拍。1874年，英国人沃尔特·C·温格菲尔德所制造的拍子为现代网球拍订立了标准。此后一个 世纪的网球比赛中，人们都挥舞着木制球拍。

　　金属时代

　　金属球拍更容易与运动者的手臂融合成为一个更强、更轻的延伸整体。第一款真正流行的金属网球拍是由威尔逊体育 商品公司在1967年生产的，形状参照当时法国传奇球手赫内·拉科斯特曾经用过的一款木制球拍，乍一看去像个冰激凌甜 筒。金属球拍除了材料上的改变外，击球面积也比原来的木制球拍增大了两倍，给予球员更大的击球自由度，并能使他们的技 术快速得到提高。此外，金属球拍还不容易开裂和折断。历史上最后一个在大满贯赛事中使用木制球拍的凯文·科伦，在19 84年的澳大利亚公开赛中，惨败于手握铝合金拍的对手拍下。

　　后金属时代

　　对球拍重量的不断挑战。碳纤维与塑料的混合物在可塑性和刚性强度上可以与铝合金一较高下，而重量则大大减轻。 制造商们成功地用这种混合物与比重很小的金属钛结合，制造出了网球拍，号称碳素拍。这种球拍比以往的任何一种球拍都轻 ，能让球员轻易发挥出手上的最大力量，而且球拍本身所具有的弹性又让有效击球面积更为增大。