跑鞋上的高科技：新型發(fā)泡材料應(yīng)用

　　隨著跑步季節(jié)的到來，各家跑鞋公司展開了激戰(zhàn)。通過采用新材料和新制造而顛覆了傳統(tǒng)概念的新產(chǎn)品也問世。瞄準(zhǔn)2020年的東京奧運(yùn)會(huì)，跑鞋還將進(jìn)一步進(jìn)化。

　　日本的跑步季終于到來，各地都在舉辦接力長跑和馬拉松大賽。以2007年開始舉辦的東京馬拉松為契機(jī)，為了追求健康，日本的馬拉松和跑步熱潮絲毫沒有消退的跡象。

　　對(duì)于跑者而言，最能影響跑步狀態(tài)的工具自然是跑鞋。實(shí)際上，最新款的跑鞋可以稱做最尖端技術(shù)的結(jié)晶。圍繞輕量化、減小落地沖擊的緩沖性、增強(qiáng)蹬地時(shí)的反彈力，等等，開發(fā)競爭已經(jīng)在世界各地打響。

　　2012年～2013年，通過采用新的材料和工藝，阿迪達(dá)斯和耐克均推出了顛覆傳統(tǒng)跑鞋概念的新商品。阿迪達(dá)斯更是時(shí)隔40年再次大幅調(diào)整鞋底材料，采用了新材料“Boost”。

　　這種材料是阿迪達(dá)斯與德國大型化工企業(yè)BASF合作開發(fā)的。由高爾夫球表面使用的高分子材料TPU熱可塑性聚氨酯發(fā)泡而成。在鞋底部分，形似聚苯乙烯泡沫的白色顆粒材料嚴(yán)絲合縫地拼接在一起。

　　而在此之前，阿迪達(dá)斯是使用以乙烯等為主要原料的EVA乙烯醋酸乙烯共聚物樹脂材料制作鞋底。這種材料沿用了近40年。EVA具有吸收沖擊的性質(zhì)，能夠減輕跑者落地時(shí)身體受到的沖擊力。

　　當(dāng)然，在這40年中，通過改進(jìn)材料的成分配比，阿迪達(dá)斯也在不斷改進(jìn)EVA，但并沒有改換材料的想法。在阿迪達(dá)斯日本公司負(fù)責(zé)跑鞋的分類營銷高級(jí)經(jīng)理荒川正史說：“新款的開發(fā)是從重新審視跑鞋的概念開始的?！?

　　EVA面臨著三大課題。首先是塌陷。

　　大家可以想像一下沙發(fā)和坐墊。剛買回家的時(shí)候非常飽滿，但隨著時(shí)間的推移，表面會(huì)漸漸塌陷。EVA的鞋底同樣如此，隨著內(nèi)部氣泡破裂，鞋底也會(huì)發(fā)生塌陷。

　　幾乎不塌陷

　　而阿迪達(dá)斯與BASF合作開發(fā)的Boost幾乎不會(huì)塌陷。顆粒置于模具中，在高溫下發(fā)泡，使顆粒之間緊密結(jié)合。內(nèi)長27cm的跑鞋大約要使用2500個(gè)顆粒。這些顆粒固定得十分牢固，不會(huì)發(fā)生散落，與形似聚苯乙烯泡沫的外觀形成了鮮明對(duì)比

　Boost的每個(gè)顆粒中都包裹著空氣，通過顆粒間的相互支撐來吸收跑步時(shí)的沖擊力。而且這種材料的耐久性非常好，封在顆粒內(nèi)部的空氣不易撒氣。

　　荒川介紹稱，“實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，即使跑行500km，鞋底也幾乎不會(huì)出現(xiàn)塌陷”。這樣，消費(fèi)者就不再需要因?yàn)樾姿荻徺I新鞋。

　　EVA的第二個(gè)課題是對(duì)于溫度變化的耐受性差。EVA在天冷的時(shí)候發(fā)硬，天熱的時(shí)候發(fā)軟。因此，跑鞋分春夏款式和秋冬款式，但跑者很難嚴(yán)格按照季節(jié)更換跑鞋。而且，各個(gè)國家和地區(qū)的氣候和氣溫也千差萬別。

　　新開發(fā)的Boost材料無論在怎樣的氣溫下，硬度都沒有變化，能讓跑者穩(wěn)定奔跑。阿迪達(dá)斯的實(shí)驗(yàn)顯示，在零下20度到零上40度之間，Boost的硬度基本恒定。

　　EVA的第三個(gè)課題是反彈力。EVA吸收沖擊的能力強(qiáng)，但也存在缺點(diǎn)，那就是，如果優(yōu)先考慮吸收落地時(shí)的沖擊，則蹬地力也容易被吸收。

　　吸收力與反彈力剛好相反。優(yōu)先考慮其中一方的話，勢(shì)必會(huì)損失另一方。

　　為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，過去的跑鞋大多是把善于吸收沖擊的柔軟EVA與反彈力強(qiáng)的硬質(zhì)EVA重疊起來使用。然而，雙層EVA會(huì)導(dǎo)致跑鞋偏重。這就需要開發(fā)一種既能吸收落地時(shí)的沖擊、又能在蹬地時(shí)充分反彈的新材料。

　　Boost能充分吸收沖擊，而且反彈性能比傳統(tǒng)EVA高70%。為了方便理解，大家可以將其想象成枕頭，在力的作用下，枕頭首先凹陷，然后慢慢恢復(fù)原形。

　　Boost在受力凹陷后，很快便可復(fù)原。鞋底只需1層，成功減輕了跑鞋的重量。

　　阿迪達(dá)斯改變了鞋底的材料，而耐克調(diào)整的對(duì)象，則是跑鞋上部——“鞋面”部分的材料和工藝。2012年開始銷售的“Flyknit”系列的鞋面部分全部采用紗線編織而成的織物。

　　從上圖不難看出，這種跑鞋與傳統(tǒng)跑鞋的外觀明顯不同。穿跑鞋猶如穿著包裹到腳踝的襪子——這就是耐克推出的最新款跑鞋的特點(diǎn)。

　　耐克日本公司主管跑鞋的采購高級(jí)經(jīng)理橫山順一說：“這種跑鞋距離赤腳奔跑的感覺又近了一步?！?

　　以前，跑鞋的鞋面都是使用尼龍布、皮革等多種材料拼接而成。這也是跑鞋的缺點(diǎn)。因?yàn)槠唇邮剐婧茈y貼合腳型。以前，跑鞋的鞋面都是使用尼龍布、皮革等多種材料拼接而成。這也是跑鞋的缺點(diǎn)。因?yàn)槠唇邮剐婧茈y貼合腳型。

　　比如說，日本人的腳與歐洲人相比，腳背更高、腳寬更寬。穿著過去的跑鞋，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“剛開始跑就腳疼”的現(xiàn)象。跑鞋的形狀如果固定，就會(huì)使受力集中在局部，容易感到疼痛。如果硬撐，還有可能引發(fā)女性常見的拇指外翻等情況。

　　而織物能夠柔軟地包裹用戶的腳，貼合腳型。跑步時(shí)，在腳跟著地到腳尖蹬地的過程中，腳的形狀會(huì)發(fā)生變化。其中，腳背到腳尖之間這部分彎曲最大。為了耐受這樣的變形，耐克為鞋面材料賦予了伸縮性。腳踝周圍部分的伸縮性堪比襪子。

　　但這種材料依然存在課題，那就是耐久性。跑鞋不同于衣服，要一直體重、處在嚴(yán)酷狀況下。把過去用硬質(zhì)結(jié)實(shí)的材料覆蓋的部分全部換成織物后，是否還能維持耐久性?

　　為此，耐克運(yùn)動(dòng)研究所展開了耗時(shí)4年的研究，利用“壓力映射”技術(shù)，對(duì)跑鞋各個(gè)部分的受力情況進(jìn)行了詳細(xì)檢測(cè)。

　　在受力特別大的部分，通過提高織物的編織密度，使鞋面變得更加結(jié)實(shí)。最終成功制造出了柔軟又不易損壞的跑鞋。

　　而且，通過使用尼龍線來編織，鞋面的重量也有所減輕。與2008年北京奧運(yùn)會(huì)男子馬拉松冠軍穿的耐克跑鞋相比，重量減輕了35%。

　　不只是鞋面，鞋底部分也做了改良。

　　2013年7月推出的新系列使用“Nike Free”鞋底，在中底和外底部分設(shè)置了細(xì)密的切口。這些切口具有分散足底壓力、使腳感更接近赤腳的作用。

來源：慧聰塑料網(wǎng)

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