رفتن به محتوای اصلی
کوهستان
توضیح کوهستانفناوری دویدنتوضیح و تحلیل· 5 دقیقه مطالعه· در تناسب اندام

فناوری کفش‌های دویدن فراتر از صفحات کربنی: موج جدید «فوم‌های فوق‌العاده» برای تمرینات روزمره

برندهای تولیدکننده کفش، فوم‌های با بازگشت انرژی بالا را که زمانی مختص دوندگان ماراتن نخبه بود، وارد کفش‌های تمرینی روزمره می‌کنند و صفحات کربنی سخت را با طراحی‌های انعطاف‌پذیر و سازگار با بدن جایگزین می‌نمایند.

به قلم آریا شاد

به‌طور خلاصه

  • برندهای تولیدکننده کفش، «فوم‌های فوق‌العاده» با بازگشت انرژی بالا مانند PEBA را در کفش‌های تمرینی روزمره ادغام می‌کنند و دسته‌بندی جدیدی به نام «سوپر ترینر» ایجاد کرده‌اند.
  • برخلاف کفش‌های روز مسابقه، سوپر ترینرها معمولاً صفحات کربنی سخت را حذف کرده و به جای آن از صفحات نایلونی انعطاف‌پذیر یا پایه‌های هندسی پهن‌تر برای بهبود پایداری استفاده می‌کنند.
  • فوم‌سازی فوق بحرانی به مهندسان اجازه می‌دهد تا گاز را به EVA و TPU سنتی تزریق کنند و آن‌ها را سبک‌تر و جهنده‌تر سازند، بدون اینکه دوام را فدا کنند.

هنگامی که اولین «کفش فوق‌العاده» مدرن در سال ۲۰۱۶ از خط پایان ماراتن عبور کرد، دنیای دویدن بر روی یک جزء واحد متمرکز شد: صفحه فیبر کربنی سختی که در داخل زیره میانی پنهان شده بود. اما مهندسان کفش می‌دانستند که پیشرفت واقعی در فوم اطراف آن نهفته است. آن ماده، که یک پلی‌اتر بلوک آمید (PEBA) بود، بازگشت انرژی بی‌سابقه‌ای معادل ۸۵ درصد را ارائه می‌داد، در حالی که کفش‌های دویدن سنتی تنها ۶۵ درصد بازگشت انرژی داشتند.[1][3]

سال‌ها، این فناوری پشت برچسب قیمت بالا و یک مورد استفاده بسیار خاص قفل شده بود: روز مسابقه. دوندگان نخبه و آماتور به طور یکسان کفش‌های مجهز به PEBA خود را برای مهم‌ترین لحظات نگه می‌داشتند و برای صدها مایل تمرینی بین مسابقات، به فوم‌های استاندارد اتیلن-وینیل استات (EVA) تکیه می‌کردند.[1][4]

اکنون، صنعت در حال تجربه دومین انقلاب است. برندها با درک اینکه دوندگان روزمره مزایای حفظ انرژی پا را از مواد با بازگشت انرژی بالا می‌خواهند، بدون تحمل سختی‌های صفحه کربنی، در حال عرضه دسته‌بندی جدیدی از کفش‌ها به نام «سوپر ترینر» (Super Trainers) هستند.[1]

برای درک اهمیت این تغییر، بهتر است نگاهی به نحوه عملکرد فوم‌های سنتی بیندازیم. EVA استاندارد برای دهه‌ها نیروی محرکه صنعت دویدن بوده است. این ماده ارزان، بسیار بادوام و پایدار است. با این حال، نسبتاً متراکم است و در هوای سرد تمایل به سفت شدن دارد. هنگامی که دونده به زمین ضربه می‌زند، EVA سنتی ضربه را جذب می‌کند اما تنها حدود دو سوم آن انرژی را به گام بعدی دونده بازمی‌گرداند.[4]

فوم‌های PEBA بازگشت انرژی به طور قابل توجهی بالاتری نسبت به ترکیبات EVA سنتی ارائه می‌دهند.

در مقابل، PEBA یک الاستومر ترموپلاستیک است که انعطاف‌پذیری و سفتی را در سطح مولکولی متعادل می‌کند. این ماده ۲۰ تا ۳۰ درصد سبک‌تر از فوم‌های سنتی است و به طراحان کفش اجازه می‌دهد تا زیره‌های میانی حجیم و بسیار نرم بسازند بدون اینکه وزن دونده را افزایش دهند. مهم‌تر از آن، این فوم عمیقاً فشرده شده و فوراً به عقب می‌جهد و تا ۸۹ درصد از انرژی اعمال شده را بازمی‌گرداند.[3]

اما PEBA یک نقص ساختاری قابل توجه دارد: ذاتاً ناپایدار است. دویدن روی یک بلوک ضخیم از PEBA خالص شبیه دویدن روی یک مارشمالو است. برای اینکه این فوم برای مسابقه قابل استفاده باشد، مهندسان مجبور شدند یک صفحه فیبر کربنی سفت را برای تثبیت مواد و عمل به عنوان اهرم در هنگام بلند شدن پنجه پا، در آن قرار دهند.[1][3]

در حالی که این ترکیب به طور غیرقابل انکاری سریع است، تحقیقات بیومکانیک بالینی نشان می‌دهد که برای استفاده روزمره ایده‌آل نیست. صفحات کربنی سفت، مکانیک طبیعی پا را تغییر می‌دهند، انعطاف‌پذیری مفاصل متاتارسوفالانژیال در پایه انگشتان پا را محدود کرده و بار مکانیکی را به قسمت‌های بالاتر پا منتقل می‌کنند. با گذشت زمان، تمرین انحصاری با کفش‌های دارای صفحه کربنی می‌تواند خطر مشکلات تاندون آشیل و ساق پا را برای دوندگانی که بدنشان با مکانیک تغییر یافته سازگار نیست، افزایش دهد.[1][2]

موج جدید سوپر ترینرها این مشکل را با جدا کردن فوم فوق‌العاده از صفحه کربنی حل می‌کند. این کفش‌های تمرینی روزمره به جای یک اهرم سفت، از صفحات نایلونی انعطاف‌پذیر، قطعات پلاستیکی جزئی یا صرفاً از پایه‌های هندسی پهن‌تر برای تثبیت فوم نرم استفاده می‌کنند.[1]

بسیاری از سوپر ترینرها از ساختار دو چگالی برای ایجاد تعادل بین جهش و پایداری استفاده می‌کنند.

طراحان کفش همچنین از ساختارهای دو چگالی برای ایجاد تعادل بین جهش و دوام استفاده می‌کنند. یک رویکرد رایج این است که یک لایه نرم و با بازگشت انرژی بالای PEBA را مستقیماً زیر پا قرار دهند تا بازگشت انرژی فوری فراهم شود، در حالی که از یک لایه سفت‌تر EVA سنتی نزدیک به زمین استفاده می‌کنند تا ساختار و دوام را تأمین کند.[1][4]

فراتر از PEBA، بزرگترین محرک رونق سوپر ترینرها، فرآیند تولیدی به نام فوم‌سازی فوق بحرانی (Supercritical Foaming) است. تولیدکنندگان به جای تکیه کامل بر پلیمرهای گران‌قیمت PEBA، گاز نیتروژن یا دی‌اکسید کربن تحت فشار را به فوم‌های استاندارد EVA یا TPU (پلی‌اورتان ترموپلاستیک) تزریق می‌کنند.[5][6]

هنگامی که گاز منبسط می‌شود، یک ساختار ریزسلولی با حباب‌های فوق‌العاده کوچک و یکنواخت در سراسر ماده ایجاد می‌کند. این فرآیند EVA معمولی را به یک ترکیب سبک‌تر و جهنده‌تر تبدیل می‌کند که حس یک کفش روز مسابقه را تقلید می‌کند اما دوام لازم برای تحمل ۶۰۰ کیلومتر دویدن روزمره روی آسفالت را حفظ می‌کند.[6]

ترکیبات EVA فوق بحرانی برای دوام بیشتر نسبت به فوم‌های مسابقه‌ای PEBA خالص طراحی شده‌اند.

برای دوندگان روزمره، مزایای عملی این فوم‌های جدید قابل توجه است. بازگشت انرژی بالا و نرمی عمیق، آسیب عضلانی ناشی از دویدن‌های طولانی را به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد. دوندگان به طور مداوم گزارش می‌دهند که پاهایشان یک روز پس از یک دویدن ۱۶ کیلومتری با سوپر ترینر، در مقایسه با کفش EVA سنتی، شاداب‌تر است.[1]

با این حال، متخصصان پزشکی ورزشی رویکردی سنجیده را توصیه می‌کنند. در حالی که فوم‌های فوق‌العاده نیروهای ضربه را کاهش می‌دهند، استرس فیزیکی دویدن را از بین نمی‌برند؛ بلکه صرفاً آن را توزیع مجدد می‌کنند. علاوه بر این، دویدن انحصاری با کفش‌های بسیار نرم و گهواره‌ای ممکن است بار کاری روی عضلات کوچک داخلی پا و ساق پا را کاهش دهد و به طور بالقوه منجر به ضعف در طول زمان شود.[1][2]

عملی‌ترین توصیه برای دوندگان این است که یک چرخش کفش ایجاد کنند. سوپر ترینر ابزاری عالی برای دویدن‌های طولانی آخر هفته یا تمرینات تمپو است که حفظ انرژی پا در آن کلیدی است. اما جفت کردن آن با یک کفش سفت‌تر و سنتی‌تر برای روزهای ریکاوری کوتاه و آسان می‌تواند به حفظ قدرت طبیعی پا و تنوع بیومکانیکی کمک کند.[1]

عملی‌ترین توصیه برای دوندگان این است که یک چرخش کفش ایجاد کنند.

با بلوغ این فناوری، مرزهای بین کفش‌های مسابقه و تمرین همچنان محو خواهند شد. ترکیبات نوظهوری مانند TPEE (الاستومر پلی‌استر ترموپلاستیک) در حال حاضر نویدبخش جایگزین‌های بسیار بادوام و فنری برای PEBA هستند. در نهایت، دموکراتیزه شدن فوم‌های فوق‌العاده به این معنی است که دوندگان دیگر مجبور نیستند بین محافظت از پاهای خود و لذت بردن از یک تجربه دویدن پرانرژی و واکنش‌گرا یکی را انتخاب کنند.[1]

اصطلاحات کلیدی

PEBA (پلی‌اتر بلوک آمید)
یک الاستومر ترموپلاستیک سبک وزن و بسیار کشسان که بالاترین بازگشت انرژی را در میان فوم‌های کفش دویدن فراهم می‌کند.
فوم‌سازی فوق بحرانی
یک فرآیند تولید که نیتروژن یا دی‌اکسید کربن تحت فشار را به فوم تزریق می‌کند و ساختار ریزسلولی یکنواختی ایجاد می‌کند که جهش را افزایش داده و وزن را کاهش می‌دهد.
EVA (اتیلن-وینیل استات)
فوم سنتی و متراکمی که دهه‌ها در زیره میانی کفش‌های دویدن استفاده می‌شد و به دلیل دوام و پایداری، اما بازگشت انرژی کمتر، شناخته شده است.
بازگشت انرژی
درصد نیروی فیزیکی که فوم کفش پس از فشرده شدن در اثر ضربه، به گام دونده بازمی‌گرداند.
سوپر ترینر
دسته‌ای از کفش‌های دویدن روزمره که فوم‌های با بازگشت انرژی بالا را با صفحات انعطاف‌پذیر یا هندسه‌های پایدار ترکیب می‌کنند و جهش روز مسابقه را با دوام روزمره ارائه می‌دهند.

پرسش‌های متداول

آیا برای تمرینات روزمره به صفحه کربنی نیاز دارم؟

خیر. کارشناسان عموماً توصیه می‌کنند که از صفحات کربنی سخت برای دویدن‌های روزمره استفاده نشود، زیرا مکانیک طبیعی پا را تغییر داده و می‌توانند بار بیش از حدی را به تاندون آشیل و ساق پا منتقل کنند.

دوام فوم‌های فوق‌العاده در مقایسه با کفش‌های سنتی چقدر است؟

فوم‌های مسابقه‌ای PEBA خالص اغلب پس از ۳۲۰ تا ۴۸۰ کیلومتر تخریب می‌شوند. با این حال، ترکیبات EVA فوق بحرانی مورد استفاده در سوپر ترینرهای مدرن برای دوام ۶۴۰ تا ۸۰۰ کیلومتر طراحی شده‌اند که مشابه کفش‌های دویدن سنتی است.

آیا دویدن با کفش‌های بسیار نرم، پاهای من را ضعیف می‌کند؟

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد تکیه انحصاری بر کفش‌های بسیار نرم و گهواره‌ای، بار کاری روی عضلات داخلی پا را کاهش می‌دهد. چرخاندن بین سوپر ترینرها و کفش‌های سنتی می‌تواند به حفظ قدرت پا کمک کند.

بررسی عمیق دیدگاه‌ها

پژوهشگران بیومکانیک

کارشناسان مطالعه حرکت انسان تأکید می‌کنند که کفش‌های بسیار نرم، استرس فیزیکی را به جای حذف، توزیع مجدد می‌کنند.

پژوهشگران بالینی اشاره می‌کنند که در حالی که فوم‌های فوق‌العاده در جذب نیروهای ضربه‌ای که معمولاً به استخوان درشت‌نی (تیبیا) منتقل می‌شوند عالی هستند، آن انرژی باید به جایی برود. ترکیب فوم نرم و عمیق با صفحات سخت اغلب بار مکانیکی را از زانو دور کرده و به سمت تاندون آشیل و عضلات ساق پا منتقل می‌کند. به همین دلیل، بیومکانیست‌ها اغلب توصیه می‌کنند که از کفش‌های مسابقه‌ای دارای صفحه کربنی برای تمرینات روزمره استفاده نشود و هشدار می‌دهند که اگر بدن زمان کافی برای سازگاری نداشته باشد، مکانیک تغییر یافته پا می‌تواند منجر به آسیب‌های ناشی از استفاده بیش از حد شود.

مهندسان کفش

دانشمندان مواد بر روی پر کردن شکاف بین بازگشت انرژی شدید PEBA و دوام EVA سنتی تمرکز کرده‌اند.

برای مهندسان، چالش «سوپر ترینر» اساساً یک مشکل شیمیایی است. PEBA خالص در کوتاه‌مدت فوق‌العاده انعطاف‌پذیر است اما تحت نیروهای برشی تکراری دویدن روزمره به سرعت تخریب می‌شود. با استفاده از فوم‌سازی فوق بحرانی – تزریق گاز تحت فشار به مواد متراکم‌تر مانند EVA یا TPU – مهندسان می‌توانند ساختار ریزسلولی ایجاد کنند که جهش PEBA را تقلید می‌کند در حالی که طول عمر بسیار بیشتری را حفظ می‌کند. این پیشرفت تولیدی همان چیزی است که به ترینرهای مدرن اجازه می‌دهد تا ۶۰۰ کیلومتر دوام بیاورند بدون اینکه تخت شوند.

دوندگان روزمره

ورزشکاران تفریحی این فناوری جدید را عمدتاً به دلیل مزایای ریکاوری آن، نه صرفاً سرعت، پذیرفته‌اند.

در حالی که دوندگان ماراتن نخبه از فوم‌های فوق‌العاده برای کاهش دقایق زمان مسابقه خود استفاده می‌کنند، جامعه دوندگان روزمره آن‌ها را به دلیل دیگری پذیرفته‌اند: حفظ انرژی پا. دوندگان به طور مداوم گزارش می‌دهند که بازگشت انرژی بالا و نرمی عمیق سوپر ترینرها به طور قابل توجهی درد عضلانی تأخیری (DOMS) را که معمولاً پس از یک دویدن طولانی رخ می‌دهد، کاهش می‌دهد. این امر به ورزشکاران آماتور اجازه می‌دهد تا حجم تمرینی بالاتری را با خستگی کمتر تحمل کنند و فناوری‌ای را که زمانی منحصراً برای سکوی قهرمانی رزرو شده بود، دموکراتیزه می‌کند.

مهندسان کفش 40%پژوهشگران بیومکانیک 30%دوندگان روزمره 30%
مهندسان کفش
دانشمندان مواد بر روی پر کردن شکاف بین بازگشت انرژی شدید PEBA و دوام EVA سنتی تمرکز کرده‌اند.
پژوهشگران بیومکانیک
کارشناسان مطالعه حرکت انسان تأکید می‌کنند که کفش‌های بسیار نرم، استرس فیزیکی را به جای حذف، توزیع مجدد می‌کنند.
دوندگان روزمره
ورزشکاران تفریحی این فناوری جدید را عمدتاً به دلیل مزایای ریکاوری آن، نه صرفاً سرعت، پذیرفته‌اند.

دیدگاه‌هایی که این گزارش پوشش نداده

  • فیزیوتراپیست‌هایی که آسیب‌های مرتبط با صفحه کربنی را درمان می‌کنند
  • طرفداران دویدن مینیمالیستی سنتی

منابع

پوشش منابع

6 منبع

3 دیدگاه شناسایی‌شده

مهندسان کفش 40%پژوهشگران بیومکانیک 30%دوندگان روزمره 30%
  1. [1]تیم سردبیری کوهستاندوندگان روزمره

    تحلیل تیم سردبیری کوهستان

    مطالعه در تیم سردبیری کوهستان →
  2. [2]European Journal of Applied Physiologyپژوهشگران بیومکانیک

    Effects of shoe energy return and shoe longitudinal bending stiffness on the energetic cost and biomechanics of running

    مطالعه در European Journal of Applied Physiology →
  3. [3]Wikipedia (PEBA)مهندسان کفش

    Polyether block amide

    مطالعه در Wikipedia (PEBA) →
  4. [4]Wikipedia (EVA)مهندسان کفش

    Ethylene-vinyl acetate

    مطالعه در Wikipedia (EVA) →
  5. [5]Wikipedia (TPU)مهندسان کفش

    Thermoplastic polyurethane

    مطالعه در Wikipedia (TPU) →
  6. [6]Wikipedia (Supercritical fluid)مهندسان کفش

    Supercritical fluid

    مطالعه در Wikipedia (Supercritical fluid) →

نظرات

همیشه در جریان باشید

هر زاویه. هر روز.

اخبار تناسب اندام با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاه‌ها، هر روز و رایگان.