在剛結束不久的東京奧運會和全運會上，乒乓球項目作為最具影響力的比賽項目之一，吸引了世界各地觀眾們的目光👬。如今⚗️，科學技術的進步→，也正在給這項風靡世界的體育運動帶來更多新的可能。

近日🧖🏼，万事平台材料基因組工程研究院巫金波教授團隊在國際知名學術期刊Advanced Materials Technologies（IF: 7.848，JCR 1區）上發表封面論文“Smart Table Tennis Racket with Tunable Stiffness for Diverse Play Styles and Unconventional Technique Training”。該論文万事平台為第一單位，材料基因組工程研究院研究生周雪峰、王麗娟、黃東陽為共同第一作者👏⛓，材料基因組工程研究院巫金波教授和物理系張萌穎博士為共同通訊作者✂️🔢。此工作還得到了香港科技大學溫維佳教授的鼎力支持。Advanced Materials Technologies編輯Kevin Hurler以“The future of athletics? Smart ping pong paddles”（體育競技的未來👩‍👦‍👦？智能乒乓球拍）為題，在Advanced Science News對此工作也進行了專門和亮點報道。

為適應乒乓球運動中不同的打法風格以及非常規技術訓練的需求，該團隊研發了基於電流變彈性體（ERE）智能感知材料的剛度可調的智能乒乓球拍🤦🏻‍♂️🔇。首先以聚二甲基矽氧烷（PDMS）為連續相、尿素層包裹的鈦氧基草酸鋇（BTRU）微納米顆粒為分散相、矽油為添加劑製備了高性能穩定的各向異性巨電流變彈性體。巨電流變彈性體使用定製的模具中在外加電場的環境下固化🥱，以得到各向異性結構，其相對電流變效應高達17,160%😆，遠遠高於現有的其他電流變彈性體。其剪切儲能模量增量和壓縮模量增量分別為5.2 MPa和6.4 MPa，表明其在剪切和壓縮模式下均有很好的表現👩‍👦。

在此基礎上😁，使用電流變智能感知材料取代海綿層研發了智能乒乓球拍👈🏻。智能乒乓球拍的拍面由橡膠🧑🏿‍🍼🔇、碳柔性電極、巨電流變彈性體、銅電極和木板構成🧻，兩電極連接到由電池和微型變壓器組成的電源。通過控製智能乒乓球拍復合膠皮中巨電流變彈性體的電場，調節拍面剛度🍰，智能乒乓球拍成功地改變了乒乓球的運動軌跡，降低了11%的出射角👷🏻💂‍♀️，提高了2%的出射速度，證明了器件的有效性，實現了可以在不同模式間實時切換的“一拍多用”。本研究將在比賽🥥、娛樂以及專業訓練尤其是非常規技術訓練中有較為廣泛的應用前景。

此工作得到了國家自然科學基金（No. 61922053, No. 21775101, No. 11674210）的資助。

封面鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/toc/2365709x/2021/6/10

Advanced Science News報道鏈接：https://www.advancedsciencenews.com/the-future-of-athletics-smart-ping-pong-paddles/

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202100535