http://update.se-ed.com     หน้าแรก    ฉบับก่อน      แนะนำ     ติดต่อเรา     สมาชิก     ซีเอ็ด      

ฉบับ 203 สิงหาคม 2547 ประจำฉบับ   o บอกกล่าว   o จดหมายถึงบ.ก.   o มองโลก   o มองไทย   o Space Hotline   o คุยกับชัยคุปต์   o นักวิทย์รุ่นเยาว์   o ประลองปัญญา   o เรื่องจากปก   o บทความ/สารคดี บอกรับจดหมายข่าว โปรดแจ้ง E-Mail ของคุณ Subscribe     Unsubscribe   Powered by YourMailinglist Provider.com   ดูจดหมายข่าวเก่า

สารคดีวิทยาศาสตร์ #203                 ชุดกีฬาไฮเทคในเวทีโอลิมปิก เอเธนส์ 2004   มหกรรมกีฬาแห่งมวลมนุษยชาติเริ่มต้นขึ้นอีกครั้ง ณ ประเทศกรีซ อันเป็นต้นกำเนิดแห่งกีฬาโอลิมปิก ด้วยวิทยาการและเทคโนโลยีที่ก้าวหน้า กีฬาโอลิมปิกสมัยใหม่ ณ นคร เอเธนส์เมื่อ 208 ปีที่แล้ว กับโอลิมปิกปี 2004 จึงแตกต่างกันอย่างลิบลับ...        นักกีฬาในยุคครั้งกระโน้น แต่งกายด้วยเสื้อยืดคอกลมสีขาว แขนสั้น กางเกงยาวแค่เข่า บางคนสวมถุงเท้ายาวปิดหน้าแข้ง แต่สำหรับยุคนี้ ซึ่งเทคโนโลยีด้านการออกแบบ วัสดุสิ่ง ทอ และวิทยาศาสตร์การกีฬาก้าวหน้าไปมาก เครื่องเคราอุปกรณ์ของนักกีฬาจึงเป็นผลงานแห่งการใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เพื่อมีส่วนช่วยให้นักกีฬาคว้าเหรียญทองมาคล้องคอได้โดยง่าย ด้วยเหตุนี้แหละเราจึงได้มีโอกาสเห็นชุดกีฬาแปลกๆ ที่เหมือนกับหลุดออกมาจากหนังสือการ์ตูนซูเปอร์ฮีโร่อย่างไรอย่างนั้นเลย        ในครั้งนี้ เราจะพาคุณผู้อ่านไป พบกับเทคโนโลยีสองแบบสองสไตล์ ที่ช่วยตอบโจทย์ความต้องการของนักกีฬาโอลิมปิกได้...   ชุดกีฬาสู้อากาศร้อน           อุณหภูมิของนครเอเธนส์ที่สูงถึง 32 องศาเซลเซียสในเดือนสิงหาคมของทุกๆ ปี จะเป็นปัญหาใหญ่ของนักกีฬาประเภทลู่และลาน และกีฬากลางแจ้งอื่นๆ อย่างแน่นอน แม้ว่าบางรายการ เช่น วิ่งมาราธอน จะขยับเวลาแข่งขันเป็นช่วงหกโมงเย็นถึงสี่ทุ่ม ก็อาจจะช่วยได้ไม่มากนัก  แต่ละทีมก็ต้องหาทางแก้ปัญหากันไป โดยวิธีการทั้งแบบไฮเทคหรือหลักการธรรมดาๆ เช่นว่า นักกีฬาจากบางประเทศจะเลือกสวมเสื้อกั๊กที่สอดไส้เจลเย็นไว้ภายใน ส่วนบางคนอาจจะใช้วิธีจุ่มมือในน้ำเย็นก่อนการแข่งขัน และเชื่อว่า ส่วนใหญ่หรือเกือบทั้งหมด จะสวมชุดกีฬาที่ออกแบบมาเพื่อรับมือกับอากาศร้อนโดยเฉพาะ   ร้อนจนสัปหงก          อากาศร้อนนั้นไม่เข้าใครออกใคร ขนาดคนธรรมดายังหงุดหงิด และทำให้อ่อนเพลีย ง่วงเหงา แล้วกับนักกีฬาที่ต้องเข้าแข่งขันจนร่างกายร้อนไปทั่วสรรพางค์เล่า จะย่ำแย่ขนาดไหน        ในวันอากาศร้อน ร่างกายจะส่งเลือดไปเลี้ยงที่ผิวหนังมากกว่าปกติ เพื่อระบายความร้อนออกไป จึงทำให้มีเลือดไปหล่อเลี้ยงกล้ามเนื้อน้อยลง นั่นหมายความว่า หัวใจต้องเต้นเร็วขึ้น เพื่อรักษาระดับการทำงานให้เหมือนเดิม มีการประมาณว่า ร่างกายใช้พลังงานไปเพื่อระบายความร้อนถึงร้อยละ 75 เหลือพลังงานไว้ให้กล้ามเนื้อเพียงร้อยละ 25 เท่านั้น        นักกีฬาอาจหาทางออกโดยการดื่มน้ำ แต่ก็ช่วยได้ไม่มากนัก เนื่อง จากความชื้นในอากาศที่มีมาก ทำให้ร่างกายระบายความร้อนได้ไม่ดี เพราะเหงื่อจะหยดออกเป็นน้ำแทนที่จะ ค่อยๆ ระเหยไป ผลที่ตามมาคือ ร่างกายจะขาดน้ำ โดยที่ความร้อนของ  ร่างกายก็ไม่ลดลง        เมื่ออุณหภูมิอากาศสูงกว่าอุณหภูมิที่ผิวหนัง ความสามารถในการระบายความร้อนออกจากร่างกายก็จะลดลง และความร้อนนี้แหละก็จะเป็นตัวปัญหาที่แท้จริง สมองจะร้อนขึ้นเรื่อยๆ และคลื่นสมองก็จะมีรูปแบบเหมือนกับตอนที่เรากำลังง่วงนอน และทุกสิ่งทุกอย่างก็จะยุ่งยากขึ้น   เสื้อกั๊กเย็น และถังน้ำแข็ง          ทีมนักกีฬา เช่น พายเรือ (รวมทั้งแคนูและคายัก) ว่ายน้ำ(ก็อยู่กลางแจ้งเหมือนกัน) และไตรกีฬา บางทีมจะสวมเสื้อกั๊กเติมเจลที่ไม่เป็นอันตราย ที่สามารถคงความเย็นไว้ได้เป็นระยะเวลานานๆ โดยก่อนใช้ต้องนำชุดไปแช่เย็น และสวมเมื่อต้องการให้ความร้อนของร่างกายลดลง และถอดออกก่อนการแข่งขัน (มีกฎห้ามสวมชุดนี้ในการแข่งขัน)         แต่ก็ใช่ว่านักกีฬาทุกคนจะชอบวิธีนี้ นักกีฬาจักรยานคนหนึ่งของสกอตแลนด์บอกว่า ชุดนี้จะทำให้หลอดเลือดในร่างกายหดตัว ซึ่งจะก่อให้เกิดผลเสียมากกว่า เขากลับใช้วิธีจุ่มมือลงในถังน้ำแข็งเพื่อให้เลือดเย็นลงแทน        ขณะเดียวกัน เสื้อผ้าของนักกีฬาก็ออกแบบให้ต่อสู้กับความร้อน เช่น ชุดไคลมาคูล (ClimaCool) ของ อดิดาส ที่ใช้ระบบระบายอากาศจิ๋วในเส้นใย เหงื่อจะถูกซับไว้และพามา ระเหยที่ด้านนอก รวมทั้งยังมีแถบเทปนำความเย็นที่ช่วยไล่ความร้อนได้ด้วย        ก่อนที่จะมาเป็นชุดไคลมาคูล ทีมวิจัยของอดิดาสได้ศึกษาสรีรวิทยาเกี่ยวกับอุณหภูมิร่างกายของมนุษย์ หรือกลไกที่ร่างกายจะมีปฏิกิริยากับความร้อน จนสามารถสร้างแผนผังการผลิตเหงื่อของร่างกายออกมา เมื่อมีการออกกำลังกายตามสภาพการออกกำลังกายมากหรือน้อย ตามสภาวะอากาศที่แตกต่าง ตามชนิดกีฬา ตามประเภทของร่างกาย เพศ และวัย ซึ่งจากการวิจัยนี้ นำไปสู่การเลือกใช้เส้นใยที่ดูดซับความชื้น เส้นใยนำความเย็น และเส้นใยที่มีโครงสร้างแบบสามมิติ ในบริเวณที่มีความร้อนและมีเหงื่อออกมาก        เส้นใยที่ดูดซับความชื้นจะช่วยให้นักกีฬารู้สึกแห้งสบายตัว ส่วนเส้นใยนำความเย็นจะอยู่บริเวณหลังส่วนล่าง มีลักษณะเหมือนช่องที่จะเป็นตัวนำความร้อนออกไป รวมทั้งมีแถบเทปถ่ายเทความร้อนที่คอเสื้อด้านใน ทั้งสองส่วนนี้จะเป็นตัวดึงความร้อนออกจากบริเวณที่ร้อนจัดของร่างกาย แล้วส่งสัญญาณความเย็นเข้าไปให้สมอง รับรู้        นอกจากเสื้อแล้วก็ยังมีรองเท้าที่เข้าชุดกัน โดยรองเท้านั้นได้รับการออกแบบให้อากาศสามารถไหลเวียนได้รอบทิศ ป้องกันเหงื่อและความร้อนสะสม         ไฮลี จีบร์ซีแลสซี นักวิ่งเหรียญทองโอลิมปิกระยะ 5,000 และ 10,000 เมตรซึ่งได้ใช้ชุดนี้มาตั้งแต่ต้นบอกว่า ตั้งแต่ใส่ชุดนี้ลงแข่ง ก็รู้สึกว่ามีเหงื่อน้อยลง และคราวนี้เขาก็จะใส่ชุดนี้ลงแข่งอีก         นอกจากนี้ยังมีชุดนักกีฬาอีกหลายแบรนด์ที่ออกมาในแนวบอดีสูท รัดรูป แนบเนื้อ ไร้ตะเข็บหรือรอยต่อ ซึ่งเน้นประสิทธิภาพในการซับเหงื่อ น้ำหนักเบา มีช่องตาข่ายเพื่อระบายอากาศ  เพื่อสร้างความรู้สึกแห้งสบายตัวแก่นักกีฬาให้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้   เร็วอย่างฉลาม          นอกจากชุดกีฬาที่ซับเหงื่อและระบายความร้อนในกีฬาประเภทลู่และลานแล้ว ในกีฬาเย็นๆ อย่างว่ายน้ำ  ก็มีการสร้างชุดกีฬาแบบล้ำสมัย ที่ เลียนแบบการว่ายอย่างรวดเร็วของปลาฉลาม เพื่อช่วยนักกีฬาทำความเร็วชนิดทำลายสถิติกันอีกด้วย        แบรนด์ที่เปิดตัวต้อนรับโอลิมปิก เอเธนส์ 2004 คือชุดว่ายน้ำ ฟาสต์สกิน เอฟเอส ทู (FASTSKIN FS II) ของสปีโด ซึ่งพัฒนาต่อจากชุดฟาสต์สกิน ที่เปิดตัวไปเมื่อสี่ปีที่แล้วที่โอลิมปิกซิดนีย์ ในครั้งนั้น นักกีฬาที่สวมชุดดังกล่าว 97 คน สามารถคว้าเหรียญทองมาได้ 62 คน และทำลายสถิติโลกไป 11 จาก 14 รายการ             ชุดว่ายน้ำ ฟาสต์สกิน เอฟเอส ทู         FASTSKIN FS II ดีกว่าชุดรุ่นแรกตรงที่ลดแรงต้านได้เพิ่มขึ้นจาก 3% เป็น 4% แต่นักกีฬาใส่ชุดนี้แล้วอาจดูเหมือนสไปเดอร์แมนเอามากๆ เพราะเป็นชุดแนบเนื้อ และปกปิดเกือบทุกส่วนของร่างกาย แถมสีสันยังเป็นสี เมทัลลิกอีกต่างหาก        การออกแบบชุดฟาสต์สกินนั้นได้แนวคิดมาจากการศึกษาด้วยแบบจำลองพลศาสตร์ของไหลโดยใช้คอมพิวเตอร์ (Computational Fluid Dynamics : CFD) ซึ่งเป็นการวิเคราะห์แรงเสียดทานที่เกิดจากของไหลและแรงต้าน และการไหลของน้ำที่เกิดขึ้นรอบๆ ตัวนักว่ายน้ำ ซึ่งพบว่า แรงต้านนั้นมีผลต่อประสิทธิภาพของนักว่ายน้ำถึงร้อยละ 29 นั่นหมายความว่า ชุดว่ายน้ำที่นักว่ายน้ำจะสวมใส่นั้น มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของนักกีฬา และการศึกษาวิจัยก็มุ่งเป้าไปที่การลดแรงต้านเหล่านี้ลงให้ได้มากที่สุด จากการศึกษาการว่ายน้ำของปลาฉลามอย่างใกล้ชิด ทั้งในแง่ของรูปร่าง ความหยาบของหนังปลาฉลามที่แตกต่างกันตลอดทั้งตัว พบว่าคุณสมบัติเหล่านี้มีผลต่อการไหลของน้ำที่อยู่รอบตัวปลา        ทั้งตัวของปลาฉลามจะมีเกล็ดคมเหมือนฟันปลาฉลาม แต่เกล็ดที่ส่วน หัว โดยเฉพาะบริเวณจมูก จะหยาบกว่าเกล็ดส่วนหางอย่างเห็นได้ชัด ผล จากความแตกต่างนี้ทำให้เกิดการปรับแรงต้านของน้ำรอบตัวปลาฉลามอย่างเหมาะสม ทำให้ปลาฉลามเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็ว และมีการนำหลักการนี้ใช้ในการสร้างชุดฟาสต์สกิน         หลักการนี้แปรมาเป็นการเลือกใช้ผ้าสองชนิด ชนิดหนึ่งหยาบกว่าและอีกชนิดก็เรียบกว่า ความหยาบและความเรียบนี้จะช่วยลดแรงต้านเลียนแบบหนังปลาฉลาม รวมทั้งวางตำแหน่งที่จะใช้ผ้าทั้งสองชนิดให้เหมาะสม เพื่อให้เกิดแรงต้านต่อนักว่ายน้ำน้อยที่สุด ในขณะเดียวกันก็ต้องให้ชุดมีความยืดหยุ่น กระชับตัว และสวมสบาย         นอกจากชุดว่ายน้ำของสปีโดแล้ว ก็ยังมีชุดว่ายน้ำแบรนด์อื่นๆ อีกที่ออกแบบโดยยึดหลักการที่คล้ายกันนี้ รวมไปถึงแว่นตาว่ายน้ำและหมวกคลุมผม ที่ล้วนแต่จะช่วยลดแรงต้าน เสริมให้นักกีฬาว่ายน้ำได้เร็วยิ่งๆ ขึ้นไปอีก         จริงๆ แล้ว ความคิดที่ว่า โอลิมปิกเป็นกีฬาแห่งมวลมนุษยชาติอาจเป็นเพียงเรื่องในอุดมคติ ในโลกแห่งความเป็นจริง นักกีฬามุ่งมั่นที่จะเอาชนะ หรืออย่างน้อยก็ทำสถิติของตนเองให้ดีขึ้น สำหรับนักกีฬาผู้ทุ่มเทฝึกฝนอย่างหนัก เพื่อเป็นที่หนึ่งในกีฬาแห่งมวลมนุษย- ชาติ พวกเขาจึงต้องมุ่งมั่นไปให้สุดขอบ เมื่อเทคโนโลยียื่นมือเข้ามา มีหรือที่เขาจะไม่ยินดีรับ จะว่าไปทุกฝ่ายก็ดูเหมือนได้ประโยชน์ บริษัทได้อวดผลิตภัณฑ์ที่เป็นผลงานจากการคิดค้นวิจัยต่อชาวโลก นักกีฬาก็มีเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่จะช่วยให้มั่นใจมากขึ้น                                                โดย... คาลลิสโต พบกับเรื่องนี้ได้ที่ : http://update.se-ed.com/203/olympics2004.htm กลับไปหน้าบทความ/สารคดี   UpDATE นิตยสารรายเดือน ราคาฉบับละ 60 บาท http://update.se-ed.com อัตราสมาชิก 12 ฉบับ 720 บาท จัดพิมพ์โดย บริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด(มหาชน) อาคารเนชั่นทาวเวอร์ ชั้น 19 เลขที่ 46/87-90 ถ.บางนา-ตราด แขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทร.0-2751-5800, 0-2751-4175 โทรสาร 0-2751-5059 E-mail : update@se-ed.com