کاربرد سراميک در ورزش

خواه مسابقات اتومبيل راني (NASCAR)باشد خواه رقابت هاي المپيک، علم سراميک اتومبيل سواران را از ابتدا تا خط پايان کمک مي کند. و بسيارب از قهرمانان بواسطه اي اين مواد به مدال طلا دست يافته و مي يابند.
توليد تجهيزات ورزشي با استفاده از سراميک ها پيشرفت کرده اند. و استفاده از سراميک موجب مي گردد که شرکت کنندگان در مسابقات راحت تر پيروز شوند.
علم سراميک باعث شده که ماشين هاي مسابقه خنک تر و سريع تر شوند. لقمه هاي سراميک که از کامپوزيتهاي سراميک/ کربن (کامپوزيت هايي که زمينه ي سراميکي و تقويت کننده ي کربن دارند)[carbn/caramic. rotors] ساخته شده اند در ساختار سيستم ترمز ماشين هاي مسابقه استفاده شده است البته اين را متذکر مي شويم که اين کار از 15 ساله قبل انجام مي شده است.

تصویر: سرامیک ها در خنک سازی اتاقک راننده در ماشین های مسابقه مؤثرند.
ويژگي هاي اين لقمه ها (روترها) شامل: وزن کم (light weight)، داوم (durability)، مقاومت در برابر تخريب و خوردگي مکانيکي (fade resistance) مي شود که موجب دقت حرکت و بهبود خواص سطوح در تماس مداوم مي گردد.
به عبارت ديگر هنگامي که خواص سطحي بهبود يافته و وزن قطعات متحرک سيستم ترمز کاهش يابد زمان عکس العمل ترمز گرفتن کاهش يافته و ما مي توانيم در هنگام حرکت در پيست اتومبيل راني با اطمينان بيشتري سرعت حرکت را افزايش داده و بتوانيم با سرعت بالا در هنگام رسيدن به پيچ ها مواجه گشته و اتومبيل را کنترل کنيم. همه ي اين مزايا در کنار عمر بيشتر اين لقمه ها براي ماشين هاي مسابقه مفيد است.

تصویر : چوب اسکی با مواد پیزوالکتریک هوشمند می شود.
از گلوله هاي سيليسيوم نيترييد که مقاومت به سايش و حرارت منحصر به فردي دارند در بليرينگ ها و گريبکس هاي ماشين هاي مسابقه فرمول يک (Formula1 Racing cars) استفاده مي شود که موجب افرايش عملکرد ماشين مي گردد.
گذشته از بهبود عملکرد موتور، علم سراميک به رانندگان ماشين هاي مسابقه اي NASCAR کمک مي کند تا اتاقک محل قرارگيريشان خنک باشد. دماي اتاقک محل استقرار رانندگان مي تواند به دمايي برسد که کفش هاي رانندگان ذوب گردد. براي جلوگيري از اين عمل از پارچه هاي بافته شده ي سراميک براي عايق کاري استفاده مي گردد. پارچه هاي بافته شده از سراميک خواص بسيار خوبي دارن مثلاً اين بافته ها خواص خود را در دماهاي بالا مثلاً 2000F است. اين بافته ها در دماهاي بالا استقامت کششي و انعطاف پذيري خود را حفظ کرده و مي توانند محل استقرار سرنشين ر ا 40% خنک تر کند.

کاربرد مواد سراميکي در بازي گلف

مواد سراميکي با خواص منحصر به فرد مي تواند به بهبود ضربه زدن بازيکنان گلف کمک کنند. سراميک ها مواد مناسب و کاملي براي سري چوب گلف است و علت اين امر اين است که وزن اين مواد از فولادها سبک ترند. و کنترل و تسلط گلف باز را افزايش مي دهد. علاوه بر سبک بودن مواد سراميکي، دوام (durability) وچقرمگي (toughness) از خواص ديگر اين مواد محسوب مي گردد. هنگامي که با يک وسيله ساخته شده از سراميک گلف بازي کنيد به يک ورزش شيرين و مطبوع رسيديد که درصد ضربه هاي موفق به توپ بيشتر و به اصطلاح چسبندگي توپ و چوب گلف افزايش مي يابد.

اسکي کردن با الياف پيزوالکتريک زيرکانه تر است:

استفاده از مواد سراميکي در محصولات توليد ورزش اسکي موجب افزايش ضريب اطمينان مي گردد.
انقلاب تکنولوژي ساخت ديسک هاي سراميکي که توسط صنايع نرتن (Norton Industries) توسعه يافت، باعث نيل به خواص سطوح بهتر مي گردد. سطوح ايجادي کم اصطکاک تر و صاف تر مي گردد.
نتيجه ي اين استفاده، دگرگوني وسايل اسکي و اسنوبرد را به همراه دارد. که گذشتن از تپه هاي يخي بهتر انجام مي شود. که علاوه بر بهبود خواص سطح، ايمني نيز افزايش مي يايد.
هيداسپورت (Head Sport)ـ توليد کننده ي وسايل ورزشي ـ در حال توليد وسايل اسکي هوشمند است که از خواص مواد پيزوالکتريک بهره مند گشته است. هنگامي که در سرعت هاي بالا اسکي بازي مي شود. وسايل اسکي مي لرزند، که منجر به کم شدن تماس بين نواحي لبه اي چوب اسکي و سطح برف مي شود. که نتيجه ي آن کم شدن قابليت ها و توانايي کنترل اسکي کننده است. همچنين سرعت اسکي کننده نيز کم مي شود.
چوب اسکي با کامپوزيت هاي الياف پيزوالکتريک جاسازي گشته اند (اين مواد جزء مواد پيشرفته محسوب مي شوند) که لرزش هاي نامطلوب بوجود آمده در وسيله ي ورزشي (چوب اسکي يا اسنوبرد) توسط اين کامپوزيت ها به انرژي الکتريکي تبديل گشته که موجب ايجاد يک نيرو بين سطح وسيله ي ورزشي و سطح برف مي گردد و باعث باقي ماندن چوب اسکي بر روي سطح برف مي شود. چوب هاي اسکي به طور مداوم و در همه ي حالات تنظيم مي گردند. که ماکزيميم سرعت واکنش در اين حالت 5 هزارم ثانيه است. تکنولوژي الياف سراميک همچنين لبه هاي اسکي شش درصد کاراتر ايجاد کرده است که به کمک اين کار چندين قهرمان در المپيک زمستاني 2006 توانستند برنده ي چندين مدال طلا و نقره بشوند.
اين نوع وسايل اسکي در مغازه هاي فروش و سايل ورزشي موجود است و براي 3 سال انتخاب اول تعليم دهندگان اسکي و قهرمانان مدال آور بوده است.
اين الياف سراميکي داراي دو صفت جالب هستند؛ از يک لحاظ خاصيت مقاومت در برابر سايش و از لحاظ ديگر خواص پيچشي بهتر الياف سراميکي نسبت به بسياري از مواد پلاستيکي است. به هر حال عمده ترين خاصيت الياف سراميک قابليت تغير شکل کم آنها در زماني است که در معرض بارهاي الکتريکي کوچک قرار گيرند، هست.
الياف سراميکي پيشرفته اي که همچنين در قسمت سر بعضي از انواع راکت هاي تنيس استفاده مي شوند موجب افزايش 15% نيروي وارده در ضربه ي راکت به توپ مي گردد.

تصویر : راکت های تنیس با مواد سرامیکی سبک تر و محکم تر می شوند.
راکت هاي هوشمندي که از الياف سراميکي در تهيه ي آنها استفاده شده است بيشترين فروش را در جهان در سالهاي 2005 و 2006 داشته است. اين راکت ها همچين موجب محدود شدن تنيس باز نيز نمي شود.
راکت هاي محافظ که از جنسن الياف سراميکي اند در سال 2005 به عنوان راکت نمونه براي تنيس توسط مجله تنيس (Tennis Magazine) انتخاب شده است. در تابستان 2006 اسمارت پوول (Smart Pool) که از اين الياف تهيه شده بود توانست برنده ي مسابقات قهرماني آن دوره شود.
اسنوبردها بوسيله ي کامپوزيت ها چقرمه تر مي شوند. تخمين زده شده است که در حال حاضر پانصد هزار تا هفتصد هزار اسنوبرد فعال، استحکام بيشتر و چقرمگي بيشتر خود را مديون مواد کامپوزيتي خاصي هستند که از الياف شيشه ابداع شده اند. البته در سالهاي اخير از الياف کربن نيز در تهيه ي اين کامپوزيت ها بهره گرفته شده است.
الياف از نوع Owens Corning) E-glass يا PPG) هستند که استحکام کششي بالايي دارند. اين اليافت همچنين سفتي بالايي دارند. مقاومت خوب در برابر رطوبت و قابليت آنها در باقي ماندن خواص کششي در گستره ي وسيعي از شرايط محيطي از خصوصيات ديگر اين الياف است هنگامي که
Never Summer Snowboards Manufacturing) NSSM ) از اين الياف در تهيه اسنوبردهاي توليديش استفاده کرد توانست گارانتي اين اسنوبردها را تا 3 سال افزايش دهد. همچنين برخي از اين خواص اين اسنوبردها بهبود پيدا کرد مثلاً شکستن و ترک برداشتن کناره ها در اين توليدات ديده نشد.
منبع: american ceramic society /س