مهندسی ورزش و فناوری نانو

Print Friendly, PDF & Email

مهندسی ورزش و فناوری نانو

فناوری نانو در عرصه ورزش رشد چشم گیری داشته است.کاربرد های فناوری نانو در ورزش را می توان در بخش های وسایل، پوشش ها، اماکن، تجهیزات و پزشکی در ورزش ارائه نمود. در بخش وسایل ، چوب و توپ گلف، توپ ها و راکت های ورزشی بسیار مورد توجه بوده است. بخش پوششی، کفش های ورزشی، لباس های ورزشی، پارچه ضد بو و ضد میکروب، عینک شنا و محافظها با استفاده از نانو بهبود یافته اند.بخش تجهیزات ، دوچرخه با بدنه نانو لوله های کربنی و خودروی مسابقه ای کاربرد چشم گیری داشته است. در بخش اماکن ورزشی، کفپوش های ورزشی و همچنین تاثیر فناوری نانو در ساخت ورزشگاه ها مورد توجه است و در بخش پزشکی ورزشی پروتز ها و اورتز ها بسیار مورد توجه پژوهشگران این حوزه می باشند.
مقدمه:
افزایش تقاضا در ورزش برای تجهیزات کامل ورزشی، ضرورت سرمایه گذاری در این بخش را در سالهای گذشته آشکار ساخته است. در دنیای ورزش رقابتی کوچکترین تغییر در تجهیزات می تواند تغییرات چشمگیری در شکست و پیروزی ها ایجاد کند.از این رو تجهیزات ورزشی یکی از ضروریات برای رکورد شکنی ورزشکاران در میادین ورزشی است. به طوری که هرروز شاهد فناوری های جدید برای طراحی ، ساخت و تولید تجهیزات ورزشی هستیم. مهندسی ورزش توانسته است با در نظر گرفتن ماهیت ورزش و نیاز ورزشکاران تجهیزات بسیار مناسبی را طراحی و به عرصه ساخت برسانند.
با پیشرفت علوم ورزشی و بالا رفتن مهارت ورزشکاران، نیاز در بهتر شدن تجهیزات و وسایل ورزشی دیده شد. با ورود تکنولوژی به این بخش از دنیای ورزش و شکل گرفتن نگاه فنی و مهندسی به آن انقلابی در تمامی زمینه های ورزش به وجود آمد. از همین رو تربیت مهندسانی که بر تمامی علوم مرتبط به ورزش تسلط داشته باشند از نیاز های روز کشور می باشد. رشته مهندسی ورزش رشته ای نو پا در جهان می باشد. انجمن بین المللی مهندسی ورزش (IASE) در سال ۱۹۹۸ میلادی تشکیل و شروع به فعالیت نمود و در همان سال رشته مهندسی ورزش در دانشگاه شفیلد انگلستان بوجود آمد. در ایران رشته مهندسی ورزش به صورت مستقل در سال ۱۳۸۷ خورشیدی در دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات شروع به پذیرش دانشجو در مقطع کارشناسی کرد و به تربیت و پرورش مهندسان آینده ورزش کشور نمود. این رشته در بر دارنده علوم فنی مهندسی و علوم ورزشی در کنار هم می باشد تا مهندسان ورزش با ماهیت فنی ورزشی آشنا شوند و بتوانند ورزش را از دید فنی نگاه و تحلیل کنند. مهندسی ورزش بر اساس محتوای آموزشی و پژوهشی می تواند تقسیم بندی های گوناگونی داشته باشد ولی می توان تقسیم بندی که در بر گیرنده تمامی سر فصل های آن شود را به صورت زیر ارائه داد.

بخش های پوشش های ورزشی، تجهیزات ورزشی، وسایل ورزشی، اماکن ورزشی و پزشکی ورزشی در بر گیرنده مهندسی ورزش می باشند.

در کنار تمامی مباحث در مهندسی ورزش، همسو شدن با فناوری های جدید و کمک گرفتن از آنها در تجهیزات و وسایل ورزشی امری ضروری است. یکی از این فناوری ها، فناوری نانو می باشد، که در چند سال اخیر به صورت چشمگیری در مهندسی ورزش مورد استفاده قرار گرفته است.

مهندسی ورزش و فناوری نانو:
فناوری نانو در تمام حوزه ها تاثیرات بسیاری گذاشته است و بیشتر محققان، پژوهشگران و تولیدکنندگان در حوزه فناوری نانو پای گذاشته اند. یکی از حوزه هایی که در سال های اخیر رو به استفاده از فناوری نانو آورده، حوزه مهندسی ورزش بوده است. در همین خصوص بعلت تاثیرات بسیاری که فناوری نانو در بهبود خواص مواد در ورزش از خود بروز داده است، بسیاری از سازندگان لوازم ورزشی مطرح جهان، برای بهره گیری از فناوری نانو در تولیدات خود ، سرمایه گذاری کلانی کرده اند. به طوری که مجموع تولیدات سالانه نانو لوله های کربنی، که تنها یکی از نانو مواد مهم می باشد وکاربرد های ورزشی آن بسیار چشم گیر است، طی سالهای گذشته بسیار افزایش داشته است.ارزش بازار این مواد در سال ۲۰۰۷ بیش از ۱۰۰ میلیون دلار بود که انتظار می رود سرعت رشد این بازار همچنان تداوم داشته باشد. در حال حاضر کاربرد های ورزشی، ۱۴ درصد مصرف کل نانو لوله های کربنی را به خود اختصاص می دهند، که انتظار می رود این رقم افزایش یابد. این ارقام بیانگر دامنه و فرصت های این بازار است. بر این اساس فناوری نانو در حوزه ورزش، به عنوان یکی از نیازهای امروز جامعه ورزش مطرح می شود، از این رو آگاهی ازدستاوردهای نانو فناوری ورزش در دهه های اخیربرای مهندسان ورزش ضروری می باشد و اهمیت جمع آوری آخرین یافته های پژوهشی و ابتکارات و ابداعات و محصولات در زمینه فناوری نانودرورزش حرفه ای در جهان بیش از پیش مورد توجه قرار می گیرد.

شرکت های معتبر زیادی در این زمینه سرمایه گذاری های کلانی کرده اند ولی تولیدات آنها محدود و بیشتر مشتری مدار بوده و از هیچ نظم کلانی پیروی نکرده است. برای استفاده از فناوری نانو در تجهیزات ورزشی و فراگیر شدن آن به صورت ایمن، نیاز به یک برنامه ریزی کلی و مدیریت کلان حس می شود.از این رو شناخت محصولات موجود، کمک می کند تا برنامه ریزی دقیق تری در این زمینه صورت گیرد.

با توجه به تقسیم بندی مهندسی ورزش، کاربردها و محصولات هر بخش، به تفکیک معرفی می شود.
در بخش تجهیزات ورزشی، در سال ۲۰۰۵ دوچرخه ای با بدنه حاوی نانو لوله های کربنی توسط شرکت سوئیسی معرفی شد. همچنین خودروی ورزشی توسط یک شرکت روسی معرفی شد که بدنه و همچنین باطری آن از فناوری نانو بهره برده بود.از دیگر تجهیزات می توان به تجهیزات اسکی، کوهنوردی اشاره کرد که با استفاده از فناوری نانو می توان استحکام آن ها را تا حد بسیار مطلوبی بالا برد. فناوری نانو در بخش قایقرانی بسیار جایگاه خود را تثبیت کرده است. این فناوری در بدنه و داخل انواع قایق ها و همچنین سبک کردن پارو ها به کار رفته است. در این بخش استفاده از نانو الکتریک نیز بسیار مرسوم شده است. از نانو حسگرها در تجهیزات اندازه گیری و تشخیصی که به کمک داوری ها می آیند، استفاده های بسیاری شده است.

filereader.php?p1=main_ec6ef230f1828039e

شکل ۱- خودروی ورزشی روسی

در بخش پوشش های ورزشی، کفش های ورزشی به صورت باورنکردنی از فناوری نانو بهره برده اند. لباس شنای آبگریز و همچنین استفاده از پارچه های ضد بو و ضد باکتری در لباس های ورزشی، بیشترین کاربرد فناوری نانو در لباس های ورزشی را به معرض نمایش گذاشتند. کاربرد دیگری که امروزه بسیار مورد توجه می باشد، تنفس پذیر بودن و سبک بودن آن است، که تحقیق و پژوهش های بسیاری در این زمینه صورت گرفته و در حال انجام است. در این بخش محافظ های ورزشی نیز مورد بررسی قرار می گیرد. فناوری نانو می تواند کمک شایانی در این زمینه داشته باشد، زیرا استحکام و مقاومت در برابر نیرو وارده در محافظ ها، هدفی است که دنبال می شود و از این طریق می توان بهبود قابل توجه ای کسب کرد.

در بخش اماکن ورزشی، فناوری نانو در کفپوش های ورزشی تاثیر بسزایی داشتهاست.پارامتر های زیادی با استفاده از فناوری نانو بهبود یافته و مورد قبول واقع شده اند. در ساخت اماکن و ورزشگاه ها، به علت خاص بودن فضا ها و بنا ها نیاز به کارگیری بهترین مواد با بهترین خواص مشاهده می شود، از این رو استفاده نانو افزودنی ها به بتن مانند نانو سیلیس و نانو آلومینیوم بسیار انجام می پذیرد.

در بخش پزشکی ورزشی پروتز ها و اورتز های ورزشی بسیار مورد توجه هستند. در پروتز های ورزشی، پنجه های کربنی و پروتز های ناحیه دست، نیاز به تحقیق و پژوهش ژرفی دارند. در اورتز های ورزشی، کفی کفش و تاندون مصنوعی بیشترین استفاده از فناوری نانو را به خود اختصاص می دهند.از موارد دیگر می توان به محافظ پوست اشاره کرد که توسط ورزشکارانی که در محیط باز به ورزش می پردازند اشاره کرد.

filereader.php?p1=main_1d665b9b1467944c1

شکل ۲- پنجه ورزشی با ساختار کربنی


در بخش وسایل ورزشی، معروف ترین کاربردی که فناوری نانو در آن داشته است، توپ و چوب گلف است، که با استقبال بسیار خوبی در سطح ورزشکاران حرفه ای و آماتور داشته است.راکت های ورزشی نیز از این فناوری بهره بسیاری برده اند. راکت های تنیس به خصوص مورد توجه بوده اند. توپ های ورزشی نیز با استفاده از فناوری نانو دست خوش تغییرات بسیار خوبی شده اند.

filereader.php?p1=main_7bc3ca68769437ce9

شکل ۳- چوب گلف بر پایه نانو مواد

با دانستن کاربرد فناوری نانو در هر بخش، می توان برنامه ریزی مشخصی در خصوص شروع پژوهش و همچنین تولید محصولات با پایه نانو انجام داد.

بحث و نتیجه گیری:
از تولیدات فناوری نانو در پنج حیطه وسایل، پوششی، تجهیزات و پزشکی ورزشی بررسی شد. برخی از آنها به طور مستقیم در ورزش توسط ورزشکار مورد استفاده قرار می گیرد مانند چوب و توپ گلف، دوچرخه، راکت و توپ تنیس و کفش ورزشی و بعضی از آنها به طور غیر مستقیم باعث بهبود عملکرد ورزشی می شود مانند عینک شنا. تنوع این محصولات نشان دهنده دستیابی محققان و دانشمندان به فناوری نانو در ورزش بر اساس یافته های تحقیقاتی و کشفیات آنها بوده است که بسیار گسترده می باشد. با توجه به تنوع محصولات تولید شده در حوزه فناوری نانو روند تولیدات هدفمند نبوده و از هیچ الگوی خاصی طراحی شده پیروی نمی کند و تولیدات ارائه شده بر اساس یک سیاست گذاری کلان نبوده است. سرمایه گذاری در این زمینه به صورت خود محور بوده است و محققان با توجه به یافته های خود اقدام به تولید محصولات توسط فناوری نانو در ورزش می کنند. برای هدفمند کردن تولیدات نانو در ورزش باید بر اساس طراحی کلان عمل نمود. بهبود رکوردهای ورزشی امروزه بستگی به دو عامل، تجهیزات و تمرینات دارد. در حیطه تمرینات هر روز روشهای نوینی ایجاد می شود که باعث بهبود رکوردها شده است، در صورتی که بتوان با برنامه ریزی، فناوری نانو را تولید برخی از تجهیزات ورزشی که مستقیم به رکورد ورزشکاران دارد سوق دهیم، می توان رکوردها را به میزان زیادی بهبود بخشید. پیشنهاد می شود که شورایی متشکل از دانشمندان نانو و مهندسان ورزش ابتدا نیازهای ورزشکاران را برای بهبود عملکرد ورزشی در اولویت قرار دهند و سپس به سرمایه گذاری برای یافتن روشهای نوین در تولید محصولات فناوری نانو نمایند.

منابـــــع :

  • ۱- علیرضا کاشف ، سید امید انوار ؛ کاربرد های فناوری نانو درمهندسی ورزش ؛ ماهنامه فناوری نانو ریاست جمهوری ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، شماره ۵، صفحه ۱۹، (۱۳۸۹)
  • ۲- مایک جنکینز، ” مواد در تجهیزات ورزشی”، پیمان طهماسبی، کریم لیل نهاری، سیامک خرمی مهر، چاپ اول، تهران، انتشارات دستان، (۱۳۸۶).

 

 

این مطلب را به اشتراک بگذارید :

اخبار

Be the first to comment

Leave a Reply

ایمیل شما نمایش داده نخواهد شد


*


Enter Captcha Here : *

Reload Image