相比曾經(jīng)主流的機(jī)械結(jié)構(gòu)，目前運(yùn)動(dòng)鞋中底科技更多在發(fā)泡上做文章，就連耐克都在最新旗艦款籃球鞋上舍棄了看家技術(shù)氣墊，轉(zhuǎn)而玩起了ZoomX。

超臨界發(fā)泡究竟是什么？為何如此受青睞？

一、原理

在高分子材料的發(fā)泡加工中，根據(jù)氣泡的生產(chǎn)機(jī)制不同可分為兩大類：化學(xué)發(fā)泡和物理發(fā)泡。

超臨界發(fā)泡是一種物理發(fā)泡，全稱是超臨界流體微孔發(fā)泡。超臨界流體物理性質(zhì)介于液體和氣體之間，在一定溫度和壓力作用下兼具氣體和液體的性質(zhì)，可以像氣體一樣易于擴(kuò)散，又可以像液體一樣易于浸潤(rùn)。

超臨界發(fā)泡的基本原理是利用氣體在聚合物中的溶解度對(duì)壓力和溫度的依賴關(guān)系，使經(jīng)過(guò)超臨界流體過(guò)飽和后的聚合物混合體系在冷卻過(guò)程中，進(jìn)入熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，誘導(dǎo)氣核形成，進(jìn)而得到微孔結(jié)構(gòu)。

化學(xué)發(fā)泡是對(duì)加入高分子材料中的化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行加熱使之分解釋放出氣體而發(fā)泡，整個(gè)發(fā)泡過(guò)程類似于面點(diǎn)的發(fā)酵，是一項(xiàng)傳統(tǒng)而成熟的發(fā)泡工藝，目前仍廣泛應(yīng)用在普通中底的制作上。

 

二、特點(diǎn)

相比傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)泡，超臨界發(fā)泡技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以同時(shí)達(dá)到中底輕量和高彈性兩個(gè)目標(biāo)。

超臨界發(fā)泡能夠制造出細(xì)小而均勻的氣泡，讓中底的密度更低，從而減輕球鞋的重量，減少使用者腳部的負(fù)擔(dān)。

超臨界發(fā)泡能夠?qū)馀菥鶆虻胤植荚谥械撞牧现校纬傻木彌_結(jié)構(gòu)能夠有效吸收沖擊，提供更好的能量回饋，減少關(guān)節(jié)和肌肉的壓力，同時(shí)也可以提升抗壓縮能力，讓中底更耐用。

此外，超臨界發(fā)泡不會(huì)像化學(xué)發(fā)泡產(chǎn)生一些對(duì)環(huán)境或人體有害的氣體，具有環(huán)保清潔的優(yōu)點(diǎn)。

不過(guò)，超臨界發(fā)泡對(duì)設(shè)備和過(guò)程控制的要求遠(yuǎn)高于化學(xué)發(fā)泡，因此生產(chǎn)成本要更高。

化學(xué)發(fā)泡——泡孔接結(jié)構(gòu)均勻度差：平均泡孔大，且大小不一，泡孔結(jié)構(gòu)較不圓潤(rùn)

物理發(fā)泡——泡孔結(jié)構(gòu)均勻度佳：平均泡孔小，且一致性高，泡孔結(jié)構(gòu)較為圓潤(rùn)與細(xì)致

三、類型

超臨界發(fā)泡的原料目前主要有4種：EVA、TPU、TPEE、PEBA。

EVA（乙烯-醋酸乙烯酯 ）是應(yīng)用最早、最成熟、最廣泛的的發(fā)泡鞋材，各項(xiàng)性能都較為普通，耐久度指標(biāo)較為落后，長(zhǎng)時(shí)間穿著后容易被“踩扁”，從而降低回彈、緩震性能。

TPU（熱塑性聚氨酯）回彈性能優(yōu)秀，耐久性強(qiáng)，但自身重量較大，且在長(zhǎng)時(shí)間受壓力形變之后會(huì)發(fā)熱。TPU分為芳香族和脂肪族。總體而言，脂肪族性能上優(yōu)于芳香族。

TPEE（熱塑性聚酯）可以視作TPU的升級(jí)版本，總體而言在回彈、耐久等指標(biāo)上與TPU差異不大，在輕質(zhì)化指標(biāo)上則有明顯提升。

PEBA（聚醚嵌段酰胺）又被稱為尼龍彈性體，擁有目前最高等級(jí)的回彈性能、輕質(zhì)化性能和不輸TPU、TPEE的耐久性能，是頂級(jí)運(yùn)動(dòng)鞋的中底標(biāo)配。PEBA成本較高，常見(jiàn)使用PEBA混合EVA、TPU等材料進(jìn)行發(fā)泡，以降低成本。

超臨界發(fā)泡在工藝上可分為板材、注塑、胚模和珠粒發(fā)泡，Boost是珠粒發(fā)泡，ZoomX是板材發(fā)泡。

超臨界發(fā)泡一般以二氧化碳CO?或氮?dú)釴?作為物理發(fā)泡劑，CO?和N?的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、價(jià)格低、無(wú)毒無(wú)害，且臨界壓力及溫度較容易達(dá)到，對(duì)聚合物的溶解性、擴(kuò)散能力較強(qiáng)且易于控制。但兩者之間還是有差異的。

以CO?作為發(fā)泡劑，CO?在聚合物中具有更高的溶解度和更高的擴(kuò)散速率，添加填料可以控制孔結(jié)構(gòu)，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

以N?作為發(fā)泡劑，發(fā)泡體中的氣泡孔徑更小，氣泡孔密度高且細(xì)致均勻。N?擴(kuò)散較慢，形成的泡沫不容易塌陷，結(jié)構(gòu)良好，較有利于彈性材料的發(fā)泡。

四、應(yīng)用案例

1、阿迪達(dá)斯：Boost+Lightstrike PRO

Boost是Adidas和德國(guó)巴斯夫（BASF）化學(xué)公司于2007年合作研發(fā)，并于2013年運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)鞋的中底科技，俗稱“爆米花”，其材料主要由超臨界發(fā)泡TPU構(gòu)成，擁有優(yōu)異的彈性和緩震效果。

第一雙Boost科技跑鞋Energy Boost一經(jīng)推出，就在整個(gè)鞋材領(lǐng)域引起轟動(dòng)。2014年柏林馬拉松，基梅托穿Boost鞋款打破世界紀(jì)錄，成為第一個(gè)跑進(jìn)2小時(shí)3分的人。

2020年，Adidas推出Lightstrike PRO中底，是Adidas現(xiàn)今反饋效能最強(qiáng)的中底材料，長(zhǎng)距離跑動(dòng)期間能吸震并產(chǎn)生推進(jìn)力回給腳掌。

Lightstrike PRO的發(fā)泡材質(zhì)沒(méi)有官方公告，網(wǎng)絡(luò)上以tpee（熱塑性聚酯彈性體）為原材料的超臨界發(fā)泡說(shuō)法為主。

目前，Adidas一共只有Lightstrike、Boost和Lightstrike PRO三項(xiàng)主力中底科技，分別對(duì)應(yīng)低、中、高端產(chǎn)品線，均為超臨界發(fā)泡。

2、耐克：ZoomX

2017年，Nike推出ZoomX中底，以Pebax基材經(jīng)過(guò)超臨界發(fā)泡工藝打造。ZoomX泡棉緩震系統(tǒng)采用革新設(shè)計(jì)，提供優(yōu)異的能量回傳機(jī)能，將每一步的沖擊轉(zhuǎn)化為下一步的能量。

更輕、更柔軟，反應(yīng)也更靈敏，專為提供優(yōu)異的能量回傳而設(shè)計(jì)（可提供85%的能量回傳），將速度發(fā)揮到極致。

2019年，基普喬格穿著Nike ZoomX Vaporfly Next%，以1小時(shí)59分40秒沖過(guò)終點(diǎn)，標(biāo)志著人類史上馬拉松首次跑進(jìn)2小時(shí)。最新推出的Nike G.T. Cut 3，是Nike首次在籃球鞋上使用ZoomX。

3、斯凱奇：HYPER BURST+HYPER BURST PRO

2018年底，SKECHERS推出HYPER BURST中底科技，將SKECHERS獨(dú)家特殊配方的EVA，通過(guò)超臨界發(fā)泡，制成超輕量、高度回彈力以及更耐用的中底。

其可以幫助跑者在跑動(dòng)時(shí)充分吸收落地動(dòng)能，并在起步時(shí)反饋為向前推進(jìn)的動(dòng)能，長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)提供跑者高度支撐與避震緩沖能量。從2019年開始，SKECHERS Performance系列的所有鞋款都應(yīng)用了HYPER BURST中底。

2022年，SKECHERS推出HYPER BURST PRO中底，以TPU為基材進(jìn)行超臨界發(fā)泡，極致輕量化，并且更加柔軟，提供更多的彈性，提供跑者耐久的高度避震緩沖能量。

4、新百倫：FuelCell

2017年，New Balance推出的FuelCell是以TPU為原材料的超臨界射出發(fā)泡，放置在一般中底的下層，帶有韌性的彈，承接腳掌踏地力量后迅速反應(yīng)，讓跑者爆發(fā)力得以完整發(fā)揮。

2019年，New Balance推出革新的FuelCell極速動(dòng)能科技，改成由EVA+TPU混和物的超臨界氮?dú)獍l(fā)泡，應(yīng)用于整個(gè)中底。

首款應(yīng)用于FuelCell 5280競(jìng)速馬拉松跑鞋，還有后續(xù)的FuelCell Rebel系列跑鞋、FuelCell Propel系列跑鞋都是使用FuelCell超臨界氮?dú)獍l(fā)泡中底，為NB至今能量回傳表現(xiàn)最優(yōu)秀的泡棉材料。

5、361°：QU!KFORM∞+ENRG-X

361°在2020年推出Q彈科技中底QU!KFORM∞。

最初Q彈超·跑鞋是EVA+TPU復(fù)合的超臨界發(fā)泡，后續(xù)轉(zhuǎn)變成單純EVA超臨界發(fā)泡，飛燃ST中底科技Q立方為EVA超臨界發(fā)泡，輕量軟彈，緩震性優(yōu)異，能量回饋85%，持續(xù)提供競(jìng)速推助力。

2022年，361°推出新的EVA超臨界發(fā)泡材質(zhì)ENRG-X，跟QU!KFORM∞差別在于腳感偏韌彈，硬度、比重、彈性都進(jìn)行了優(yōu)化，落地感受緩震壓縮時(shí)間很短，回彈很快，應(yīng)用的跑鞋有馳擎、E韌，籃球鞋有AG3。

6、喬丹：巭PRO喬丹

2020年發(fā)布巭PRO回彈科技，以及搭載該科技中底的新品——喬丹質(zhì)燥功夫鞋、首款碳板競(jìng)速跑鞋飛影PB。

突破了原有EVA材質(zhì)的性能界限，選取行業(yè)先進(jìn)的TPE（苯乙烯系熱塑性彈性體）板材，通過(guò)超臨界發(fā)泡工藝打造，將材料密度控制在0.10-0.16g/cm3區(qū)間內(nèi)，同時(shí)保證了37%的高壓縮性能，能量回饋達(dá)到80%以上。

2023年最新的巭PRO使用了PEBA材料，具備輕量、緩震和回彈出色的性能，飛影plaid（旗艦專業(yè)馬拉松競(jìng)速跑鞋）41碼單只約199g。

 

 

7、彪馬：NITRO+NITRO ELITE

PUMA在2021年推出NITRO液態(tài)氮發(fā)泡中底，以EVA混合TPU進(jìn)行超臨界發(fā)泡，有著輕量、高緩沖的特色，踩起來(lái)的回彈勁道非常扎實(shí)，兼具穩(wěn)定與舒適。

運(yùn)用該中底的TEVERIS NITRO氮?dú)饴叫奶厣驮谟跇O輕量、穩(wěn)定腳感，還有高效緩沖能力。FUSION NITRO是首雙搭載NITRO Foam科技的籃球鞋，使用全腳掌配置提供充沛緩震保護(hù)。在2022年升級(jí)推出NITRO ELITE菁英版氮?dú)饪萍贾械祝訣VA混合PEBA進(jìn)行超臨界發(fā)泡，相較NITRO氮?dú)庵械纵p31%，緩沖與回彈分別提升18%及5.7%，應(yīng)用于菁英競(jìng)速型PUMA NITRO Elite Racer專業(yè)跑鞋。

8、安踏：氮科技

安踏“氮科技”于2021年發(fā)布，是全新一代超臨界氮?dú)獍l(fā)泡中底技術(shù)，能夠賦予產(chǎn)品“回彈、輕質(zhì)、持久”的性能，最先導(dǎo)入C202 GT專業(yè)競(jìng)速馬拉松跑鞋和湯普森第7代簽名籃球鞋KT7。

 

 

C202 GT搭載雙層NITROSPEED NUC氮速科技中底，采用PEBA胚模發(fā)泡，上層中底硬度40度（柔軟舒適、輕量回彈），下層中底硬度50度（緩沖減震、提升穩(wěn)定），中間夾一層3D碳板。

NITROSPEED NUC氮速科技中底密度為0.09g/cm³，能量回歸率達(dá)86.8%，耐久性提升30%，整體緩震性能提升26%。

9、匹克：超輕量化態(tài)極

匹克以P4U（STF材料）和各類TPE材料混合進(jìn)行發(fā)泡，打造“態(tài)極”中底科技，并建立起了匹克“態(tài)極”系列產(chǎn)品矩陣，在商業(yè)上大獲成功。

其中，運(yùn)用在態(tài)極3.0GT跑鞋上的超輕量化態(tài)極中底為超臨界氮?dú)獍l(fā)泡，密度僅為常態(tài)態(tài)極中底密度的1/2，重量降低54%，超輕盈穿著，輕松奔跑無(wú)壓力而且彈性更強(qiáng)，響應(yīng)更靈敏，彌補(bǔ)了態(tài)極腳感柔軟有余但澎湃不足的短處。

 

10、特步：ACE緩震科技、動(dòng)力巢
 

特步的超臨界發(fā)泡鞋案例主要是動(dòng)力巢系列以及XTEP ACE緩震科技。

XTEP ACE緩震科技：全球首創(chuàng)PISA超臨界發(fā)泡技術(shù)，給跑者強(qiáng)大的能量回饋，讓跑者每一步都有強(qiáng)大的澎湃回彈感，回彈率高達(dá)85%，遠(yuǎn)超普通材料，比ETPU材料高28%以上。

動(dòng)力巢系列有PB、X、X2等，使用TPU、尼龍彈性體等發(fā)泡。

X-DYNAMIC FOAM PB動(dòng)力巢PB：使用了尼龍顆粒進(jìn)行超臨界發(fā)泡的工藝打造而成，密度較ETPU輕50%，回彈力超80%。

X-DYNAMIC FOAM動(dòng)力巢X2：特步在2019年時(shí)基于動(dòng)力巢X純TPU發(fā)泡為中底材質(zhì)的改進(jìn)版本，也是當(dāng)下特步主打的版本，比動(dòng)力巢X的回彈更強(qiáng)。

11、鴻星爾克：炁科技

炁科技是鴻星爾克在2022年發(fā)布的超臨界發(fā)泡中底技術(shù)。

基于粉絲希望提高人工肌肉科技中底回彈性能的需求，鴻星爾克不斷升級(jí)進(jìn)化中底材料，將彈性提升23%，升級(jí)后的鞋底回彈性能接近80%，能夠有效緩解跑步過(guò)程中小腿和足部關(guān)節(jié)的疲勞。

同時(shí)，研發(fā)上增大投入，通過(guò)嘗試好的配方材料去解決鞋子增重問(wèn)題，保證高回彈性的前提下，實(shí)現(xiàn)跑鞋重量比上一代減輕2.6%的進(jìn)步。

12、勝利：NitroLite

2021年，勝利推出NitroLite超臨界氮?dú)獍l(fā)泡中底科技，使用高性能EVA材質(zhì)發(fā)泡，發(fā)泡硬度更符合羽毛球運(yùn)動(dòng)要求。

第一款運(yùn)用NitroLite的S99ELITE創(chuàng)下了羽毛球鞋輕量新紀(jì)錄，此外還兼具優(yōu)異的回彈與耐久性能。

2023年推出的A970NitroLite同樣采用了NitroLite中底，在A970ACE全能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了性能升級(jí)。安東森、李梓嘉、普蘭諾伊現(xiàn)在穿的都是A970NitroLite。

 

 

五、結(jié)語(yǔ)

不得不說(shuō)，近些年運(yùn)動(dòng)鞋在中底科技上的進(jìn)步是日新月異的，對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，最大的感受就是現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)鞋穿起來(lái)真是比以前舒服多了。