“飞扬”的两大化工“黑科技”

  2月4日,在北京2022年冬奥会开幕倒计时一周年之际,北京冬奥会、冬残奥会火炬——“飞扬”正式问世。纯氢燃烧零碳排放、碳纤维复合材料耐高温,两大化工“元素”融于一体,让化工人“虎躯”为之一振。

  本次火炬的设计秉持绿色、可持续理念,力图将艺术设计与科技创新相融合。

  “飞扬”火炬科技亮点之一是采用氢作为燃料。除了环保属性外,还考虑到冬奥会火炬接力需要在低温的环境中运行,氢燃料的特性保证了火炬能在极寒天气中使用。

  据参与研发的中国航天科技集团高级工程师韩宗捷介绍,火炬的研制过程中解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢,氢能安全利用等多项技术难题。安全可靠性高,可抗风10级,可在极寒天气中使用,减压比高达几百倍。在解决复杂难题的同时,兼顾了轻量化小型化外形匹配要求。

  结合氢气的特点,燃烧罐的结构、容量、压力也都有相应的技术要求。而“飞扬”的第二个技术亮点就是火炬外壳采用了重量轻的耐高温碳纤维材料,火炬燃烧罐也以碳纤维材质为主。

  碳纤维专家、中国石化上海石化股份公司副总经理黄翔宇介绍,北京冬奥会火炬由火炬外壳和燃烧装置组成,其中,火炬外壳由碳纤维及其复合材料制造而成,呈现出了“轻、固、美”的特点。轻——碳纤维复合材料与相同体积的铝合金比,轻了20%以上。固——这一材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、耐紫外线辐射等特点。美——应用了具有国际先进水平的三维立体编织成型技术,将高性能纤维编织成目前这样具有复杂形状的优美整体。高校、科研院所和科创企业协同努力,攻克了一系列难题,解决了碳纤维复合材料在极端条件下的应用瓶颈,实现了火炬外壳在高于800℃的氢气燃烧环境中正常使用。破解了火炬外壳在1000℃高温制备过程中起泡、开裂等难题。

  北京冬奥会和冬残奥会整体形象景观的核心理念取自“道法自然,天人合一”的中国传统哲学思想,火炬设计也遵从了这一理念。与2008年火炬相比,这次的火炬既是传承,又是创新。

  创新的力量,就源于崇尚“道法自然”的中国传统文化:“飞扬”整体造型源于叶子,自然界的流线力量充满生机;氢取自于水,燃烧后又会变成水,暗合中国传统虚实相生概念;火炬的拆装就像中国传统的孔明锁,需要特定角度方能开合。

  火炬整体外观与北京2008年奥运会开幕式主火炬塔形态相呼应,体现了“双奥之城”的传承与发扬。自下而上从寓示吉祥的祥云纹样逐渐过渡到剪纸风格的雪花图案,旋转上升,如丝带飘舞,最后呈现为飞扬的火焰。

  祥云传达吉祥的寓意,是北京奥运会的延续;雪花表现冬奥会的特征,是北京2022年冬奥会的创新。火炬交接时,两支火炬的顶部可以紧密相扣,既是设计上的巧妙创新,象征着不同文明交流互鉴,又体现出让世界更加相知相融的北京2022年冬奥会愿景。

  北京冬奥会火炬为红色与银色,寓意冰火相约,激情飞扬。红色线条随火炬转动而上下贯通,象征着激情的冰雪赛道,也代表着永恒的火种,光明向上,表达了人类生生不息、向往和平、追求卓越的期望和奥林匹克运动的力量。

  北京冬残奥会火炬为金色与银色,寓意辉煌与梦想。金色线条随火炬转动而上下贯通,象征着激情的冰雪赛道,也代表着永恒的火种,光明向上,表达了人类生生不息、包容融合、向往和平的期望和“勇气、决心、激励、平等”的残奥价值观。


关键字:绿色化工
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