1965年,世界上第一个全封闭的体育设施——休斯顿球场(Astrodome)向公众开放。球场本身是一项工程奇迹,但由于它是封闭的,最初种植的草坪很快就枯死了。它被人工草坪取代,人工草坪基本上是一种看起来像草的合成地毯,但其性能和行为完全不同。如今,这种人工草坪的下一代产品可以在世界各地的体育场馆中找到。
在本期《无处不在的日常》(Everything Everywhere Daily)节目中,我们将进一步了解人工草坪,以及它是如何创造和改进的。本期节目由Mint Mobile赞助。我不知道你怎么样,但我喜欢知道我的钱花在哪里。问题是大型移动公司也喜欢钱。
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你可能听说过“需要是发明之母”这句谚语,这在人工草坪的发展中绝对是正确的。这是一个产品需求与产品开发相结合的情况,导致了产品采用量的激增。在这个人工草坪的创造和采用故事中,有几个线索,第一个线索始于德克萨斯州。
在20世纪50年代后期,休斯顿市获得了一个美国职业棒球大联盟的特许经营权,休斯顿Colt 45s队,后来更名为休斯顿太空人队。问题是休斯顿炎热潮湿的气候和频繁的暴雨使得户外棒球对球员和球迷来说都不舒服。
前休斯顿市长兼有远见的商人罗伊·霍夫·海因茨法官领导了该项目,他设想了一个未来主义的室内体育场,在那里,天气条件不会干扰比赛。建设始于1962年,到1965年开放时,球场已经成为一项工程奇迹。体育场设有一个巨大的圆顶,跨度为642英尺或195米,由钢结构支撑。
当球场开放时,最初的计划是在比赛场地使用天然草坪。为了让阳光照射到圆顶体育场内的草坪上,屋顶设计在顶部安装了透明的丙烯酸面板。然而,球员很快就抱怨说,阳光从面板上反射出来的眩光使得很难追踪飞球。为了解决这个问题,官员们将大部分面板涂成白色,大大减少了眩光,但也阻止了阳光照射到球场上。
结果,最初的草坪(Tifway 419百慕大草)由于缺乏阳光而开始枯萎死亡。场地管理员尝试了各种解决方案,包括安装生长灯,但没有一种能够成功地保持草坪的健康。由于球场状况恶化,并且没有可行的替代方案来维护真草,太空人队不得不寻找合成替代品。这个故事的下一个线索也始于20世纪50年代,一家名为Chemstrand的公司。
Chemstrand公司是孟山都公司的子公司,开始为各种应用开发合成纤维,包括可以模仿草坪的表面。这最终发展成为1965年发布的一种名为Chemgrass的产品。Chemgrass由尼龙制成的短合成纤维组成,编织在背衬材料中。
第一代产品本质上是一种没有填充物的地毯,其表面非常坚硬,除了绿色之外,与天然草坪几乎没有相似之处。它于1964年首次安装在罗德岛普罗维登斯的摩西·布朗学校进行测试。Chemgrass的推出与休斯顿寻找人工草坪替代品的时间几乎完全一致。
它安装在1966赛季,但问题是赛季开始时数量不多,所以他们只安装在内场和界外区。外场只是涂了泥土,直到赛季中期他们终于有了足够的草坪覆盖整个球场。由于它与球场有关,该产品被重新命名为AstroTurf,这个名称成为人工草坪的代名词。
尽管它安装在球场是因为它是一个室内设施,但它很快开始安装在室外的体育场馆中。人工草坪在20世纪70年代迅速普及,尤其是在北美的职业体育运动中。到1974年,超过一半的NFL球队都在人工草坪上比赛。美国职业棒球大联盟也广泛采用人工草坪,许多新的多用途体育场都安装了合成草坪。
在1976年蒙特利尔夏季奥运会上,他们在几个场馆使用了人工草坪,它开始引起国际足球界的关注。那么,为什么在室外体育场馆比赛的球队会想要安装人工草坪,而他们可以很容易地种植天然草坪呢?人工草坪具有几个优点,包括低维护成本、耐用性和长期成本效益。
与天然草坪不同,它不需要修剪、浇水或施肥,这使其成为人流量大的地区(如运动场和公共场所)的理想选择。它全年保持绿色,并且可以在各种天气条件下使用,而不会变得泥泞或斑驳。天然草坪也有被撕裂的习惯,尤其是在美式足球中,300磅的球员穿着钉鞋奔跑产生的巨大力量会撕裂巨大的土坑。
然而,AstroTurf也有一些巨大的缺点。高昂的初始安装成本可能是一个障碍,虽然它可以使用多年,但最终需要更换。另一个主要问题是热量积聚,因为人工草坪吸收阳光,其温度可能比天然草坪高得多,这使得球员和观众都不舒服。然而,最大的缺点是受伤。
草坪趾是围绕大脚趾关节的韧带扭伤,通常发生在大脚趾被迫向上弯曲时。它经常发生在人工草坪表面,在那里,更坚硬、更不灵活的地面增加了过度弯曲脚趾的可能性,尤其是在运动员快速变向或突然停止时。
虽然轻微的病例可以用休息、冰敷、压缩和抬高来治疗,但更严重的病例可能需要固定、物理治疗,甚至在极端情况下需要手术。这些缺点最终导致了下一代人工草坪的发展。第二代人工草坪于20世纪70年代和80年代推出,比其前身有了显著改进。
这种迭代的特点是纤维更长、更柔软,通常由聚丙烯制成,这提供了一个更舒适的比赛表面。关键的创新是引入了沙子填充物,这有助于稳定纤维并提高草坪的整体耐用性。这一代人工草坪的设计目的是更好地承受人流量大的区域,并提供改进的减震性能,与第一代人工草坪相比,减少了受伤的风险。
更长的纤维和沙子填充物也使球的滚动和反弹更好,使其更适合更广泛的运动。尽管取得了这些进步,但第二代草坪仍然因其热量积聚和磨损性而受到批评。第三代人工草坪于20世纪90年代推出,代表了合成比赛表面技术的一项重大飞跃。
这种迭代的特点是纤维更长,通常长度在40到65毫米之间,这与天然草坪的外观和感觉非常相似。一项关键的创新是使用混合填充系统,将沙子与来自回收轮胎的橡胶颗粒结合起来。这种填充混合物提供了优越的减震性能,增强了球员的舒适度,并提高了整体球场性能。
更长的纤维允许更好的排水,减少了洪水的风险,并在潮湿条件下提高了可玩性。此外,第三代草坪采用了更先进的背衬材料和改进的制造技术,从而提高了耐用性和使用寿命。这些改进使第三代人工草坪适合更广泛的运动,包括足球和橄榄球,并与早期几代相比,大大降低了受伤的风险。
尽管人工草坪取得了进步,但许多运动员仍然不喜欢它。在沙子和回收轮胎上跑步与在天然草坪和土壤上跑步完全不同。那么,今天人工草坪的最新技术是什么呢?
我应该先说明一下,有很多公司销售各种价位的人工草坪系统,适用于所有级别的体育运动,从NFL或顶级欧洲足球联赛的超高端系统到高中球场。其中许多是完全人工的系统,可以非常接近但并非完美地复制天然草坪的感觉。
然而,当今最先进的草坪系统并非人工的,而是天然草坪和人工草坪的混合体。因此,我想在节目的最后描述一下这些混合系统的工作原理以及它们如何整合天然草坪和草坪的最佳特性。正如你将看到的,它与1966年在休斯顿推出的尼龙地毯相去甚远。
为了让你了解为什么这些类型的球场现在是最先进的,让我们看看一些使用混合草坪球场的球队。曼联、曼城、利物浦、阿森纳、巴塞罗那、巴黎圣日耳曼、阿贾克斯、费城老鹰队,当然还有绿湾包装工队。它也已被用于世界各地的多个国家体育场,并已被用于几次世界杯。
目前市场上有几种不同的混合系统,最值得注意的是荷兰Dessau Sports公司的Grass Master系统和德国Eurosports Turf公司的SIS Grass系统。这些混合草坪系统用合成纤维加固天然草坪,以增强耐用性、稳定性和比赛条件。
该系统包括将人工纤维缝合到天然草坪表面,创造一个更坚固、更具弹性的比赛场地,同时保持草坪的自然感觉,并提高耐磨性。为了安装混合系统,一台专用机器将超过2000万根聚丙烯纤维垂直注入土壤中,深度约为7英寸,间距约为3/4英寸。
然后在这些合成纤维周围种植天然草坪并与之交织在一起,形成一个加固的根系。人工纤维只占这些表面的约5%,确保天然草坪仍然是主要的比赛表面。但它们通过固定草根提供额外的支撑,防止过度草坪损坏并减少裸露斑块的形成。
混合系统的一个主要优点是它提高了球场的稳定性和排水性,使其成为人流量大且天气变化多端的体育场的理想选择。合成纤维还有助于更均匀地分配球员的重量,减少凹坑和磨损模式,尤其是在活动频繁的区域,例如球场中央和球门区域。此外,该系统还缩短了草坪的恢复时间,这意味着即使频繁使用,球场也能保持更长时间的良好状态。
由于混合系统依赖于天然草坪,因此仍然需要定期维护,例如浇水、修剪、曝气和施肥。然而,合成纤维提供的加固作用也使球场能够比传统的草坪表面更好地承受恶劣天气条件下的激烈比赛。球场不仅仅是草坪和将所有东西固定在一起的人工纤维。
这些系统中的大多数,特别是如果它们在户外,都将建在一个大的沙层上以进行排水。一个美式足球场(大小与标准足球场相似)只需一英寸的雨水就会有超过42,000加仑或159,000升的水落到上面。一些系统,如Grassmaster系统,每小时可以排出高达10英寸的降雨量。
每小时10英寸的降雨量将接近世界降雨量记录。在像兰博球场这样的寒冷气候中,结冰是一个巨大的潜在问题。在著名的1967年冠军赛“冰冻碗”比赛中,比赛时的温度降至华氏零下15度或摄氏零下26度。
“冰冻冻土”的绰号是在这场比赛中创造的,球场结冰的原因是那天埋在地下的电加热系统没有工作。今天,他们有一个非常复杂的蒸汽管道系统,可以保持球场的温暖以避免结冰。因为他们可能会在1月份进行比赛,所以他们在冬季月份会在球场上安装人工生长灯,以保持草坪的健康。他们还会在球场上盖上防水布,并在下面吹热空气以保持温暖。
安装在球场上的最新技术之一是地下传感器。当分布在整个球场上时,它们可以提供整个比赛表面的温度和湿度信息。人工草坪已在世界各地变得普遍,无论是在完全人工的球场上还是作为混合草坪系统的一部分。我们从小长大的简单草坪实际上已经成为一个非常高科技、高度工程化的系统。
因此,下次你观看在看起来像草的东西上进行的体育比赛时,请意识到它实际上可能是在一个极其复杂的真实复制品上进行的。《无处不在的日常》的执行制片人是查尔斯·丹尼尔。副制片人是奥斯汀·奥肯和卡梅伦·基弗。今天的评论来自加拿大Apple Podcasts上的听众“律师”,是的,就是那个。他们写道:“精彩的播客。我刚刚加入了完美主义者俱乐部。
我知道这将是一场组织上的噩梦,但我一个沉迷于这个节目的朋友顺便提到了,对于特定领域的爱好者来说,例如他,现代工业机械,能够在你的网站上按类别过滤剧集,这样他们至少可以根据自己的兴趣进行调整,然后狂看所有这些剧集,这将是很棒的。
就我个人而言,我只能说,多亏了这个节目,我学到了很多东西,并大大扩展了我的知识,这也让我走进了许多兔子洞,无论好坏,最终都吞噬了整个下午的时间。继续努力吧。谢谢,律师。我并不反对你将剧集按主题分组的想法,但这正是我将来有时间找到帮助时才会做的事情。当你每天都要推出一个新节目时,很难抽出时间去做这些事情。
记住,如果你留下评论或给我发送boostagram,你也可以在节目中听到它。