“北京8分钟”惊艳全世界,这些化工“黑科技”被刷屏了!

发表于 讨论求助 2022-02-24 06:46:28

超大超轻能穿着滑冰的大熊猫木偶、能自己完成动作编排的机器人、可防寒保暖的石墨烯智能发热服饰……25日晚,在平昌冬奥会闭幕式上,中国北京带来了别具一格的八分钟演出,向世界发出盛情邀请。

擅长使用“人海战术”表现宏大场面的导演张艺谋,则在精简演员数量的同时采用多种科技手段来呈现更为独特的创意。一批化工新材料的应用,为“北京八分钟”增光添彩!


碳纤维:让大熊猫“减肥”几十斤


演出中,两只憨态可掬的大熊猫木偶让人印象深刻。据新华网消息,这两个超大木偶由人穿着进行表演,重量需在30斤以下。为了达到预期效果,制作团队在选材上先后尝试了人造纸藤、天然白藤、竹篾条、铝合金丝、碳纤维条、PVC仿真藤条等多种材料,进行了上百次测试,才最终确定了用铝合金管材和碳纤维条相结合,配合上LED灯的制作工艺。


最终版的熊猫道具,高2米35,却仅有20斤左右的重量,比初期的版本轻了几十斤。

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。


碳纤维是发展国防军工与国民经济的重要战略物资,属于技术密集型的关键材料,随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究,使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐普及。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。 

石墨烯:确保演员美丽动人,不被冻伤


“北京八分钟”是在平昌当地时间21时18分进行,现场气温降至零下3度左右。为做好演员的防寒保暖工作,主创团队采用了石墨烯智能发热服饰,以确保演员在动作灵巧优美的同时不会被冻伤。


“演员的服装要求轻薄,能让他们灵活地做动作,同时,无论是排练场地还是平昌闭幕式现场,天气都很寒冷,石墨烯服饰可以起到很好的保温发热效果,”石墨烯团队负责人、深圳烯旺新材料科技股份有限公司李月秋说。


根据环境要求,服饰也可以做出相应的调节,“最初对我们的设计要求是在零下5摄氏度的环境中,持续发热8分钟,后来考虑到候场等因素,调整到在零下20摄氏度的条件下,发热4小时。”

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。


实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。


英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。


目前,中国已是石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一。 有报告称,全球石墨烯受理专利量58%来自中国。

冰屏:源自中国本土的创新设计


在“北京八分钟”的舞台上,24块大屏幕呈现出新时代中国的美好形象,成为演出中的一大亮点。这些近乎透明的屏幕名为“冰屏”,是源自中国本土的创新设计,可以实现透明图像显示,让效果更灵动,曾获得过海内外多项发明专利。


“冰屏”研发团队负责人黄庆生介绍说,为了参与8分钟演出,团队不仅生产出规格更高、工艺更完善的产品,也同步实现了工艺的升级更新。


“目前的冰屏技术我们处于世界领先水平,这次做出了三米长的屏幕而且中间没有横梁,这种工艺目前在世界上我们应该是第一家。”黄庆生说。

此外,载着“冰屏”跳出华丽舞步的是24个动作灵活的移动机器人,它们不仅完成了自己动作编排,更与现场演员、地面投影进行了联动表演,同样实现了技术领域的升级创新。


在整个排练过程中,有两套视觉仿真系统一直在充当着导演的“眼睛”和“指挥棒”。这就是由北京理工大学与北京电影学院组建的虚拟视觉团队设计的“OpenGL表演辅助训练系统”和“北京八分钟文艺表演预演系统”。两套系统可以根据导演的创意方案将文艺表演过程全部仿真,以可视化的界面和图纸、视频等多种形式展现演员的运动轨迹、位置信息、队形变化、运动速度等,帮助导演把控、决策及完善表演方案。

2018

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