跑鞋中底的革命,下一個(gè)戰(zhàn)場在哪?
摘自虎撲跑步:
2018年以來,世界馬拉松的成績突飛猛進(jìn)。
短短的五年時(shí)間,男子馬拉松世界紀(jì)錄從2:02:57被刷新到2:01:39。而就在剛剛結(jié)束的周末,基普喬格將人類馬拉松的最好成績突破到了1:59:40,創(chuàng)造歷史。
僅此而已么?在過去的2019年里,已經(jīng)三人次跑進(jìn)了2:02,還有貝克勒緊隨基普喬格的步伐,傳奇回歸跑出2:01:41。
這在過去的幾十年里都是未曾發(fā)生過的現(xiàn)象,我們?cè)詾?:02已經(jīng)是人類極限,現(xiàn)如今我們已經(jīng)開始期待他們?cè)谡嬲馁惖郎贤黄迫祟惖臉O限。
女子馬拉松的新時(shí)代也在上周被重新定義,Brigid Kosgei用難以企及的2:14:04成績,打破了2003年P(guān)aula Radcliffe在倫敦馬拉松上跑出的2:15:25世界紀(jì)錄。
如此瘋狂的表現(xiàn),除了用人類在不斷進(jìn)步來表達(dá)之外,我似乎也不能忽略一個(gè)事實(shí):他們腳上穿的鞋子。
Nike在2017年Breaking 2項(xiàng)目中推出了全新的Vaporfly系列跑鞋,重新改寫了馬拉松的跑鞋的設(shè)計(jì)形態(tài),隨后的時(shí)間里,精英選手們穿著這雙跑鞋以及之后的升級(jí)版本橫掃了一個(gè)又一個(gè)冠軍,創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)新成績。
從某種程度上說,馬拉松成績的提升也得益于跑鞋的進(jìn)步,而在跑鞋的背后是整個(gè)行業(yè)和材料科技的進(jìn)步帶來的結(jié)果。
從最初的EVA中底到后來的TPU材料,再到現(xiàn)如今的PEBAX彈性體,跑鞋的中底科技正在發(fā)生著翻天覆地的變化。
EVA:舊時(shí)代
EVA(Ethylene Vinyl Acetate),學(xué)名是乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。它的特點(diǎn)是柔軟性比較好,同時(shí)具有一定的彈性,最重要的是價(jià)格相對(duì)低廉,也因此成為各大鞋廠廣泛使用的中底材料之一。
但是單純的EVA材料有著太多的局限性,所以很多跑鞋品牌會(huì)使用EVA材料與高分子材料混合的方式研發(fā)新的中底材料,這樣在一定程度上可以避免EVA材料的缺點(diǎn)。
直到TPU材料的出現(xiàn),宣告著EVA不再獨(dú)霸跑鞋市場。
TPU:新時(shí)代
2013年adidas聯(lián)合巴斯夫正式推出第一雙以TPU發(fā)泡技術(shù)為核心的Boost中底科技鞋款EnergyBOOST。
TPU材料的誕生極具藝術(shù)風(fēng)格,原料通過物理發(fā)泡法和超臨界技術(shù),將流體滲入到原材料內(nèi)部,利用加壓加熱來打破原材料內(nèi)部的平衡狀態(tài),此時(shí)含有密閉氣泡的原來顆粒可以像爆米花那樣直接增大2-3倍。
發(fā)泡完成之后的TPU內(nèi)部并不是完全實(shí)心的,如果你在顯微鏡下看TPU顆粒,它的內(nèi)部是有很多直徑在30-100微米的小氣泡。這些小氣泡有大有小,并且不是緊密連接的,里面有空氣。
這就讓TPU顆粒具備了受壓回彈的能力,比起傳統(tǒng)EVA中底,TPU的密度更低重量更輕。根據(jù)巴斯夫在實(shí)驗(yàn)室里的測試數(shù)據(jù):
在ISO 8307(球回彈測試)和DIN 53512(使用預(yù)先設(shè)定的擺錘)的彈性測試中,TPU材料的回彈高度可以高達(dá)約55%。
另外還測試了TPU材料在連續(xù)負(fù)載下的表現(xiàn),使用每秒5個(gè)循環(huán)的動(dòng)態(tài)負(fù)載和250千帕的恒定壓力的高頻測試,材料的性能比EPE(ExpandablePolyethylene 可發(fā)性聚乙烯)好75%。
40000次加載循環(huán)后,原本厚40mm的TPU材料,厚度變成了37mm,作為對(duì)比測試的EPE則直接被壓扁了,同樣40mm的EPE測試完之后變成了9mm。
巴斯夫還在零下20℃的極低溫度下進(jìn)行了測試,TPU材料仍然非常柔軟,有彈性,還沒有變硬。
adidas 的BOOST引發(fā)了跑鞋中底材料的第一次革命,隨后的PUMA、Saucony、Altra、Salomon、New Balance紛紛推出了自己的TPU中底科技。
盡管TPU材料已經(jīng)如此出色,但新科技材料仍然在不斷革新。
E-TPEE:革新時(shí)代
有一種新型材料在性能方面正在秒殺EVA和TPU,就是熱塑性聚酯彈性體發(fā)泡材料(Expanded Thermoplastic Polyester Elastomer), 簡稱是E-TPEE。
以 E-TPEE發(fā)泡材料為中底材料兼顧了柔軟、緩震、回彈、輕質(zhì)和耐久性,可極大提升跑步者的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn),減少運(yùn)動(dòng)損傷。
與E-TPU材料相比,我們把發(fā)泡完成之后的E-TPEE放在顯微鏡下,會(huì)發(fā)現(xiàn)這些發(fā)泡顆粒的內(nèi)部是由許多直徑60-100微米的小氣泡組成的,這些氣泡的大小幾乎一致,成型之后每個(gè)氣泡與氣泡之間形成了相當(dāng)完整的六角形結(jié)構(gòu)。
所以 E-TPEE的回彈表現(xiàn)更好,可達(dá)到75%以上,比E-TPU的回彈性能高出10-15%,可以跟現(xiàn)在的pebax的回彈性能相比擬。
而且 E-TPEE不會(huì)像傳統(tǒng)的EVA材質(zhì)那樣在穿著一段時(shí)間后腳感就會(huì)變差, E-TPEE經(jīng)過40,000次的壓力測試,耐疲勞性優(yōu)異,用其制成的中底經(jīng)反復(fù)踩踏后,仍可長久保持柔軟、緩震性能與回彈性。
除此之外,E-TPEE與PU和EVA化學(xué)發(fā)泡中底不同, E-TPEE是直接采用二氧化碳或氮?dú)獾奈锢戆l(fā)泡工藝,不會(huì)有有害化學(xué)物質(zhì)殘留。傳統(tǒng)材料的發(fā)泡過程中會(huì)使用化學(xué)發(fā)泡劑,發(fā)泡劑降解后的副產(chǎn)物會(huì)殘留在發(fā)泡材料中,會(huì)對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生危害。
另外,PU和EVA發(fā)泡中底采用架橋劑,屬熱固性材料,所以無法回收利用,而E-TPEE就不會(huì)有這方面的困擾,E-TPEE是熱塑性彈性體,可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)回收再利用,相比而言更加環(huán)保。
如此多的優(yōu)點(diǎn),也讓TPEE材料的中底出現(xiàn)在了許多跑鞋中。