纺织创新元素添彩开幕式

2月4日晚，一场美轮美奂的开幕式拉开了北京冬奥盛会的序幕。很多国内外媒体、观众在观看完开幕式后，对暖场节目的儿童舞蹈、孩子们合唱奥林匹克会歌以及冬奥会的火炬点火方式都表示了无比的赞叹与喜爱。其实随着科技的进步，奥运会不仅是一场体育的盛宴，还是一次科技与人文的“融合秀”。纺织科技也结合中国特色，向世界展示了中国式的浪漫。

火炬“飞扬”经受冰火双重考验

旋转上升，犹如丝带舞动飘逸，化作顶端的熊熊火焰……作为历届奥运会中备受关注的元素之一，此次冬奥火炬“飞扬”一经亮相就吸睛无数，它小小的身体里蕴含着满满的“黑”科技。

冬奥会上使用的火炬，外壳不仅要耐火抗高温，还要能在极寒天气中使用，如何承受“冰与火”的双重考验？奥秘就藏在一种新型材料里：碳纤维 。

碳纤维轻且牢固，特别是冬季火炬传递的时候天气很冷，传统金属材料手感不好，碳纤维复合材料可以有效解决触感冰凉问题。碳纤维的质量只有钢的1/4左右，但是强度是钢的7～9倍。

中国石化上海石化与核八所一起攻关，引入高性能树脂、与碳纤维一起做成碳纤维复合材料，最后通过工艺调整，把火炬上半段燃烧端在1000℃以上高温中进行陶瓷化，有效解决了在高温制备过程中火炬外壳起泡、开裂等难题，达到了既能够耐温又能够耐火的要求，实现了燃烧温度＞800℃氢气燃烧环境下的正常使用。

火炬主要分为三个部分：外飘带、内飘带和氢气燃烧装置。东华大学孙以泽团队作为火炬重要部分外飘带（外壳）的关键制造技术提供方，揭开了“小”火炬背后蕴藏的“大”学问。

火炬“飞扬”的外飘带造型非常特殊，是一个高维曲面体，对于工程化制造来说是一种极其复杂的异性结构件。要完成数字化制造、工业化生产，并且用高科技碳纤维复合材料编织成型，首先要突破的第一道难关就是数学建模，只有数学建模才能高精度地还原和复现“飞扬”造型，使自动化数字制造成为可能。为了打好“地基”，孙以泽率领团队数次北上，与中央美院的火炬外形设计师团队、冬奥组委相关工作人员等反复探讨、修改、打磨，最终用多维曲面拟合智能算法完成数学建模。

为了让碳纤维复合材料在编织过程中“乖乖听话”，同时在工业生产中立体还原外飘带柔美飘逸的感觉，孙以泽带领团队研究控制算法、奇妙机构、变轨技术等，从理论推导到实验验证再到生产实践，反复调试，发明了“偏心”编织的方法，解决了大曲率、变密度编织难题；原创了双机器人协同夹持芯模控制算法，保证大尺寸异形结构件编织在复杂受力状态下的动力学性能最优；研发了单纱张力全流程数字化调控技术，实现了恒张力精确编织；研发了高维曲面自动打磨的技能作业机器人系统。实现了火炬外飘带的三维自动化立体编织和自动化打磨，项目技术不仅填补了国内空白，在国际上也处于领先地位。最终，孙以泽团队让火炬“活”了起来，真正呈现出了最好的“飞扬”状态。

除了内外飘带，冬奥火炬的燃烧装置也大有乾坤！它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。做到了安全可靠性高，可抗风10级，可在极寒天气中使用，减压比高达几百倍的同时，兼顾了轻量化、小型化的要求。

特种“保密网”让圣火悬念留到最后

北京冬奥开幕式是雪花和冰的故事，火炬和点火仪式也贯穿了这一主题。开幕式最后，写有国家和地区名字的雪花构建成一朵巨大的雪花，成为奥运史上首个含所有参赛国家和地区名字的火炬台。令人意外的是，点火仪式并没有“点”的过程，也没有想象之中盛大的火焰，火炬屹立在大雪花中间，微火的火炬传递了低碳环保的理念。

据介绍，2022北京冬奥会和冬残奥会，中国航天科技集团参与承担了开闭幕式的技术支撑，包括火炬的设计和展现形式。特种伪装网用于保密“奥运火炬项目”试验过程中的关键部件，在试验和演练过程中起着至关重要的作用。研制特种伪装网的这一重要任务交给了来自青岛海丽雅集团有限公司，全面负责伪装网的设计，以及安装和演练过程中伪装网姿态效果的保障工作。

为了把火炬的神秘感保留到最后一刻，点火仪式的演练选择在深夜进行，海丽雅研发团队设计了三张总面积近2800平方米的特种伪装网，从三个方向把点火仪式围住。

“针对面积如此之大的伪装网，为了能够很好的伪装遮蔽火炬形状，需要伪装网透光率要小，但是还要有足够的透气率，否则如此庞大的伪装网立在空中将无法挂载、控制，特别是有大风的时候，伪装网会像船帆一样鼓起刮破。”海丽雅集团技术中心有限公司技术中心相关负责人介绍，对于伪装网来说，透风和遮光本身就是矛盾的。

针对遮光性，研发团队从材质和网眼密度上着手改进；针对透风性，研发团队为特种防护网“穿”上了航天专用特种绳索，这种高性能超纤绳缆重量轻，但是强度比钢缆还要大，同时兼顾了“细、轻、延伸率小”的特性，研发人员从横竖两个方向，在伪装网的基础上增加了近3000米的特种绳，相当于给整个网增加了骨架。

耗时两个月,前后修改将近10版。2021年11月，海丽雅终于为点火仪式安装了兼具透风、遮光性，又可抵抗10级大风，易于挂载和控制的“保密网”，成功保障演练过程中不会泄露火炬的形貌。

《立春》诠释科技感材料与国风美学

绿色是本次冬奥会开幕式舞台的核心色彩，开场演出《立春》象征由衰转荣的万物萌发之际，不仅代表国运常青，更意在向全球观众展示中国对于可持续发展的责任感与使命感。举杆员方阵身着绿色工装制服，缎面渐变的面料在舞台衬托下宛如大地上鲜艳茂盛的植物发芽生长。时而呈现出春芽蓬勃生长的形态，时而像是春日里的蒲公英，散落在中国大地。

开幕式开场演出——《立春》。

参与本次冬奥会开场演出的450名举杆员身着绿色工装制服充分展示了科技创新，布料选用高支高密的缎面材质，充满弹力却无氨纶纤维，保证表演者的动作伸缩自如，在运动中不易产生褶皱并保持挺括稳定的性能。

这款布料使用了特殊定制纱线，厚实高密的缎纹织造肌理，保证了表演者在冬季户外表演时既保暖又透气轻盈。选用舒适光滑的弹性纤维，呈现面料柔软、细腻的效果。这款材料既能自身散发出光感，同时能将鸟巢内的聚光灯效果吸纳并反射出新的光彩。

同样闪耀的还有表演者手中的发光杆，发光杆采用了碳纤维复合材料，具有重量轻、强度高、操控性强的特点。杆长9.5米，首端直径3.8厘米，末端直径1.8厘米，重量1.85千克。碳纤维复合材料的使用，不仅让这根看似普通的杆科技感满满，还使其充满了刚柔并济的中国美学。

这款材料既能自身散发出光感，同时能将鸟巢内的聚光灯效果吸纳并反射出新的光彩

执旗手制服既能防风雨又能导湿保暖

举旗表演时鸟巢极其寒冷，执旗手的衣服需要兼具保暖与运动灵活度。该款服装采用环保再生的科技仿生棉面料，覆上高防水透湿的热熔胶膜，高密强韧的牛津编织风格，触摸外部时棉感温润并防风防雨，内部具有单向导湿排汗的优秀功能。此外，这款材质应用定位印花工艺，呈现色泽鲜亮的印花效果。服装制作上使用羽绒材质制作运动套装，版型挺括干练，该款户外面料品类功能上兼具保暖与运动灵活度，整体造型挺拔精神，展现执旗手朝气蓬勃，神采飞扬的精神面貌。

非遗剪纸元素演绎“冰雪、和平、未来”

秉承总导演张艺谋关于“放飞和平鸽”的核心理念：“冰雪、和平、未来”，中国十佳服装设计师、冬奥设计师丁洁用服装场景化辅以灵动的细节描述，用设计绘制出一副儿童在冰天雪地里面体验冬奥运动项目的神奇画面。在主唱儿童服装设计中，设计师丁洁将《蔚县剪纸》的地域及图案特色维妙维肖的点缀在这一副美妙绝伦的冬奥滑雪画面中。

设计灵感来源于河北非遗的《蔚县剪纸》，设计师借助虎头帽和年年有鱼的剪纸元素，将鲤鱼跃龙门的排列方式打破再组，将鱼儿巧妙的融入到萌动可爱老虎图案中。其图案在肩部、胸前与裤脚跳跃分布，图案工艺则利用带有民族特色的毛巾绣，淳朴自然加以3D立体呈现还原了一个幸福的中国年。服装整体造型中在胸前额间、如意图案上点缀有中国结编织的雪花，寓意着问候与祝福撒向冬奥的竞技赛场上。

冬奥会主题曲舞蹈“放飞和平鸽”里的155位来自爱乐团主唱儿童的服装也由丁洁设计。为体现冬天冰雪晶莹剔透的质感，设计师从搜集而来的上百块羽绒服面料中，遴选出一块能自带冰雪质感又与她的设计灵感匹配的面料，通过反复实验和长达几个月的工艺实验，最终与工厂实现了技术突破与面料工艺创新，解决了传统印花工艺中无法逾越的技术难题，以此实现了一种新型印花工艺。