有哪些运动鞋科技和鞋底材质?

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有哪些运动鞋科技和鞋底材质?

2023-06-06 21:25| 来源: 网络整理| 查看: 265

下面带来一篇从头到尾,从上到下认识跑鞋的回答,有点长,记得收藏起来慢慢看,如果觉得我写得好,双击屏幕支持我。谢谢。

要想了解一双跑鞋,必须掌握跑鞋各个部位的作用,以及各个部位使用到的材料和技术。

我们一般将跑鞋分为鞋面、中底和大底三大模块。下面,就按照这三个模块来介绍跑鞋中使用到的技术和材料。

Upper鞋面

鞋面的主要作用是包裹足部,确保舒适性和安全性,同时提供稳定性。

鞋面包括鞋面面料、鞋舌、鞋头和鞋跟四部分组成。

1896年的首届现代奥运会上,人们大多光着脚跑步,那个年代的条件有限,科技也不怎么发达,为了避免脚受到伤害,有的人则会穿着用麻编织的草鞋、凉鞋跑步,那个时代没有什么鞋面、鞋舌的说法。

根据知名跑步杂志《Runner's World》上发布的跑鞋百年历史的文章,可以知道,真正意义上的跑鞋出自1920年的第七届波士顿马拉松,就是下面的这双鞋,乳胶大底,纯皮鞋面。

Upper Fabric鞋面面料:

之后随着化工业的发展,鞋面材料也随着变化,从纯皮鞋面到编织鞋面。

跑鞋鞋面从最初只提供简单的包裹功能,到后期提供的功能越来越丰富,增加了舒适性、安全性和支撑性的功能。

目前鞋面的材料主要有合成革、涤纶、Mono单丝、TPU(热塑性聚氨酯)和TPE(热塑性弹性体)等,然后经过不同的工艺,制造出不用的鞋面。

例如耐克的Flyknit和阿迪达斯的PrimeKnit鞋面则是将涤纶制成的线型材料聚酯纱线,然后经过编织技术制作的。

Vaporweave鞋面这是耐克将TPU和TPE材料混合而成,具有耐磨、防水、坚固和韧性强等特点。

Alphafly NEXT%的鞋面Atomknit,则是将Flyknit鞋面中的线型材料聚酯纱线,使用通过蒸汽熨烫和拉长而成,具有透气性佳和防水的特点。

李宁和特步在飞电2.0和160X上使用的鞋面Mono纱,主要材料则是Mono单丝,经过专业的机器将从单丝中抽出纱线,具有轻盈、坚韧、强度好等特点,有利于减轻跑鞋的重量。

说到鞋面,贾卡技术是逃不过的。贾卡是一项编织技术,由法国人贾卡于1799年发明,使用贾卡编织技术制作的鞋面质地柔软,做工工整等特点,并且由于工艺成熟,人工成本低,所以备受广大跑鞋厂商的欢迎。

目前我们所说的工程提花网布,工程网眼鞋面等,都是由贾卡技术制作而成。使用贾卡技术的鞋面,一般都使用多层设计,增加视觉感。并且使用贾卡工艺形成的鞋面,纹理丰富,视觉效果好。但是缺点也很明显,缺少支撑性。

目前跑鞋厂商尝试在跑鞋中使用3D打印鞋面技术,跑鞋老大哥耐克是最早尝试的。2017年,耐克在3D打印机上完成Flyprint鞋面,并成功运用在Nike Zoom Vaporfly Elite Flyprint跑鞋上,这是一双专门为基普乔格打造的训练鞋。

Overlay覆蓋物:

为了解决鞋面的支撑性,会在鞋面上增加覆盖物,通常由反光材料制成,以提高可见度。它们可能包括品牌标志的形状。越来越多的鞋子放弃覆盖层来减轻重量,但是支撑性就会变差。160X鞋面上覆盖物就是特步的品牌LOGO,起到支撑和反光作用。

Tongue鞋舌:

鞋舌的作用主要是保护你的脚背不受鞋带的影响,同时使得鞋面更加舒适和贴合的作用,通常连接到脚趾附近的鞋面。

一般鞋舌的材料和鞋面的材料会不一样,并且鞋舌底部和鞋面通过拼接而成一个整体,会出现跑步时鞋舌移动以及摩擦脚背的缺点。

为了增加鞋舌的舒适性,会在鞋舌中使用加厚泡棉,这面索康尼胜利18做得比较好,加厚的鞋舌,增加了舒适性和贴合感。

鞋舌的设计分为对称式和非对称式。大多数的跑鞋都使用对称式设计鞋舌 ,很少使用非对称式设计的鞋舌,目前我只看到PUMA IGNITE XT和Skora Phase使用非对称式鞋舌设计。

对称式鞋舌中,为了增加包裹性和舒适性,有的跑鞋厂商研发出了套脚式鞋舌,最知名的就是阿迪达斯的Ultra Boost系列和去年特步推出的騛速160X竞速鞋,也可以称为一体式鞋舌,因为鞋舌和鞋面是一个整体。

Toebox鞋盒:

鞋盒的作用是保护脚趾,提供足够的空间,防止脚趾摩擦和起泡。

Heel counter鞋跟:

起到保护跟腱、稳定脚锺的作用,一般由TPU等材料制作,很坚固,我们称之为港宝。

Midsole中底:

跑鞋的核心,由类似橡胶的泡沫组成,提供缓震和能量回馈。

目前最主要的中底材料有EVA、PU、TPU和Pebax四种,如下图所示,从左到右一次是EVA、PU、TPU和Pebax

EVA:

自20世纪70年代以来,乙烯醋酸乙烯酯(白色和灰色层)因其柔软性、柔韧性和低生产成本一直是鞋底夹层泡沫的标准。不利的一面是,它在寒冷的天气里会变得更加僵硬,在行驶里程内会压缩,失去弹性。

目前对EVA调教得最好的是Hoka,其推出的CMEVA材料,在增加厚度的情况下,不增加重量,并且软弹和支撑性能还很出色。

PU:

这种材料具有高密度和大重量的特点,优点是弹性佳、持久性和缓冲能力强、没有记忆性、良好的耐氧化性能,不会因为踩得变形而减损缓冲性能,更长的使用寿命是一些高档跑鞋常用的中底材料。缺点是易变黄、不耐水、延伸性差。

TPU:

TPU热塑性聚氨酯经过加热和重整。像阿迪达斯和索尼这样的公司在制作TPU是泡沫的时候分两步走,先制作TPU颗粒,然后将它们融合在一起,制成比EVA和PU更耐用、更灵活、更有弹性的泡沫。然而,与EVA相比,TPU在重量上并不占优势。目前最知名的TPU材料是阿迪达斯Bosst,索康尼EVERUN和PWRRUN+,PUMA INGNITE。

Pebax:

一款极高性能热塑性聚合物,是由刚性聚酰胺嵌段和软聚醚嵌段组成的嵌段共聚物。PEBAX材料可以提供极其高效能量回收,穿着PEBAX中底材料的鞋可以将能量损耗系数降到更低,并且拥有极强的抗冷冲击性。PEBAX材料要比很多常见中底缓震材料密度低,但回弹率却可以达到70%-80%。

跑鞋厂商会使用超临界发泡技术将Pebax发泡成中底材料,最知名的是Nike的ZoomX,李宁的䨻和索康尼的PWRRUN PB。

Outsole大底:

直接和地面接触的部位,通常由实心橡胶或者发泡橡胶,或者两个的混合组成。实心橡胶更加耐用,发泡橡胶则更加灵活,一般在前掌使用发泡橡胶,提供缓冲性能,在后掌使用实心橡胶,增加跑鞋的寿命。

目前在耐用的大底是亚瑟士的AHAR+和美津浓的X10碳素橡胶大底。

为了增加大底的抓地力和牵引力,会将大底橡胶设计成颗粒状,一般在竞速鞋中用得比较多。

Footbridge中桥:

大底除了橡胶之外,还会使用中桥稳定系统,位于中足位置,连接前掌和后掌,就是我们成的抗扭转系统,为运动时容易扭动的足部提供刚性,增强脚部的安定性。有些跑鞋会将抗扭转系统至于中底缓震材料之间,例如最流行的碳板和尼龙板,除了起到抗扭转作用,也起到推进。

最出名的中足稳定系统是亚瑟士的TRUSSTIC System。

Beveled heel倾斜鞋跟:

大底的最后端须呈斜面状,可减轻鞋跟冲击力,让你平稳落地,并且利于足部向前移动。

Decoupled heel分离式鞋跟:

将后跟的橡胶大底分隔开,这样的设计,可以在落地时吸收震动并提供平滑的过渡。

支撑技术

Medial post中间支撑柱:

位于脚踝关节骨头下方的楔形硬质泡沫,它由密度更大的材料制成,通常是EVA。当你跑步时,支撑柱改变了脚下的受力分布,减少了脚踝上的压力,减少足部内旋。

步态引导

有的步态引导技术位于大底,通过凹槽设计实现重心改变,实现重心引导的作用,从而改变足部的受力分布,引导跑者每次跑步时都尽可能的沿着直线跑步,起到矫正跑姿,稳定步态的作用,例如Asice的Guidance Line和Minuzo的SmoothRide技术。

有的步态引导技术则位于跑鞋两侧,类似于保龄球的轨道,在跑步时动态调整足部的受力分布,当足部落地偏向外侧时,外侧的支撑材料则将受力方向调整为向中间靠。例如Books Guide rails技术,如下图所示。

看了本回答,是不是感觉自己已经成为半个跑鞋专家。 @一杆好枪



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