北京2022年冬奧會開幕短短幾天，各國運動員的“沉浸式打卡”火了。
通過這些運動員們的鏡頭，我們看到了冬奧村裡床墊形狀可随遙控變化的智能床、餐廳中可24小時待命的機器人“大廚”、穿上能夠自發熱的“冰雪襪”……無論哪一項，單拎出來都得誇一句：科技含量過高！
不過，要說這當中最“真人不露相”的，還得看此次冬奧會的那把火炬“飛揚”——别被它造型飄逸的外表“騙”了，這裡面的“黑科技”，絕對稱得上“硬核”！
當你拿起“飛揚”
初見火炬“飛揚”，很難不被它飄逸潇灑的造型吸引——絲帶般飄舞的外形旋轉上升，在頂端呈現出飛揚的火焰形狀；亮銀色的外殼自下而上是祥雲紋樣，而後過渡到剪紙風格的雪花圖案……但當你實際接觸到火炬“飛揚”，就會發現，這看似“金屬感”十足的外殼并不重，哪怕在0℃以下的室外，觸手也不會覺得冰涼。
火炬“飛揚”之是以會有這樣的特點，恰恰和它外殼上所采用的“黑科技”有關。
據說，火炬“飛揚”的外殼所用的并非普通金屬材料。它是由一種高性能碳纖維複合材料立體編織而成。
用這種技術打造的外殼，其重量與同體積的鋁合金相比不但輕了20%，還具有高強度、耐腐蝕、耐高溫、耐摩擦、耐紫外線輻射等特點。
它不但實作了火炬外殼在高于800℃的氫氣燃燒環境中正常使用，還破解了火炬外殼在1000℃高溫制備過程中氣泡、開裂等難題。
正是基于這些，才有了我們現在所看到的火炬“飛揚”。
打造這把“飛揚”不容易
火炬“飛揚”雖好，但想做出這麼一把火炬，起初，可是個老大難的問題。
“飛揚”的整體造型确定後，外殼打造的任務就交給了上海石化先進材料創新研究院（簡稱：創新研究院）。
按照設計方案，“飛揚”的整體外殼采用碳纖維材料。因為火炬的燃燒口被設計在内殼和外殼之間，這就要求碳纖維外殼必須經受住800℃以上的高溫。可當時，市面上一般的樹脂和碳纖維複合材料能經受的最高溫度也隻有200℃。找到耐高溫的外殼材料，就成了當務之急。
碳纖維複合材料概念圖
一開始，創新研究院團隊首先找到清華大學一位研究陶瓷材料的教授，想試試看能不能火炬外殼表面塗上耐高溫的陶瓷。可是經過幾次論證，大家都覺得，這樣做出的外殼不但不能保證萬無一失，外觀上也不好看。最好還是能直接找到符合要求的材料。
好在功夫不負有心人，江蘇省鎮江市金山區還真有這麼一家企業。
他們用5年的時間研發出了第3代聚矽氮烷樹脂。這種材料屬于有機和無機相結合的複合材料，最高能經受住1200℃的高溫。用來做火炬外殼，再合适不過。
可是，當2020年10月，創新研究院團隊帶着第一批“飛揚”到北京接受驗收時，卻沒想到原本的“萬無一失”卻出了岔子。
團隊給“飛揚”點火後，1分鐘不到，火炬上就出現了兩個火焰點，外殼上還蹿起了小火苗，并且出現了起泡、開裂的現象……場面的尴尬程度，可想而知。
從北京回來後，團隊馬上對“飛揚”火炬做了一系列綜合分析，最後判斷是外殼燒制過程中，成型溫度不到位産生熱脹冷縮，才引出了這場“笑話”。
他們把燒制時間由原來的半天延長至1天，加長了升溫、冷卻時間，這才順利做出了符合要求的“飛揚”火炬。
當然，在這把“飛揚”火炬上，“黑科技”絕不僅僅隻有外殼。
比方說，這次“飛揚”的燃料，直接選用了環保、無污染的氫氣。為了確定火焰燃燒穩定、安全對高壓氫氣減壓，研究團隊在專門研究出一款可以嵌在火炬内部的氫氣減壓裝置，保證火炬在100公裡/小時的風速狀态下都能穩定燃燒。
與此同時，為了滿足媒體拍攝需求，研究團隊還研制出一種可以調節氫氣火焰顔色的配方，讓原本日光下不可見的氫氣火焰，在白天也能拍得好看。
冬奧會火炬手李佳軍
如今，科技賦能體育，已經成為一種潮流。
這二者的強強聯合，也勢必會為觀衆們帶來體育競技與高科技的雙重享受。
《我是科學人》紀錄片由劍南春特約贊助。