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隨著科技的發展,鞋的作用已經遠遠不僅僅滿足於保護腳,更舒適、 更美觀、更時尚、更具功能性永遠是鞋的主題。跑鞋作為鞋或者說運動鞋中的一大代表品 類,在保證舒適時尚的同時,提供更充分的緩震、支撐和回彈,是跑者關注的焦點。我們 今天就來聊一聊實現這些功能的背後,其中最核心的、藏在鞋中的科技技術應用有哪些? 在各大運動鞋品牌中,怎樣才能挑選到適合自己的那一款?
運動鞋歷史的四個階段
運動鞋起源認識階段、運動鞋品牌創立階段、運動鞋科技高速發展階段和運動鞋品牌群雄爭霸階段。
第一個階段:運動鞋起源認識階段 20 世紀初—20 世紀 30 年代。世界上第一雙真正意 義上的運動鞋應該算是 converse 的 All star,構造很簡單:橡膠鞋底+帆布或皮質鞋面, 由於其穿著走路幾乎沒有聲音,所以人們給其 sneaker 的命名。之後,人們逐漸注重運動 時開始穿運動鞋,自然一個 converse 無法滿足人們的需求,隨後各大品牌爭相創立。
第二個階段:運動鞋品牌建立階段:20 世紀 30 年代—20 世紀 70 年代。這一時期,很 多品牌創立,比如 adidas、puma、new balance、reebok 等等。雖然,各大品牌創立,但converse 仍佔據著 sneaker 界的霸主地位。
第三個階段:運動鞋科技高速發展階段:20 世紀 70 年代—21 世紀初。為何將 70 年代 作為一個分界點,因為這一時間點誕生了 nike。nike 的創始人菲爾·奈特(Phil Knight)和比爾·鮑爾曼(Bill Bowerman)非常注重運動鞋的科技和效能。而 1979 年氣墊的誕生, 可以說是帶動了整個 sneaker 界進入一個運動鞋科技高速發展階段,品牌之間的競爭也愈 加激烈。這一時期 adidas、reebok、converse 主導市場,但他們無法阻擋 nike 前進的腳步。
第四個階段:運動鞋品牌群雄爭霸階段:21 世紀初至今。很多老的運動品牌經營到現 在,有的瀕臨倒閉、有的被收購,能夠像 nike、adidas 這樣活到現在的都是精英。
目前全球大的運動品牌包括:nike、adidas、new balance、李寧、converse(nike 收購)、reebok(adidas 收購)等。
nike 簽約喬丹以及優秀的營銷手段使其在 21 世紀初便確立了自 己的霸主地位。adidas 由於中期經營不善,曾經沒落了一段時間,重新改組後回到了競爭行列,並確立 sneaker 界第二的地位,adidas 與 nike 實力還有一段較大的差距,短時間 內無法撼動 nike 的老大地位。
li-ning 也有 20 年的歷史了,其發展大家是有目共睹,但還需文化底蘊的積累,相信未來會進入一線品牌行列。new balance 從來不找明星代言, 但其跑鞋界的地位確是總統級別。韋德轉投 Jordan 後,估計 converse 的籃球鞋的銷量會 直線下降。
目前 converse 以 All star、one star、開口笑等傳統鞋款為主,並且銷售一直比較穩定。reebok 真是命苦,姚明、艾弗森兩大王牌明星紛紛退役,對其籃球鞋市場的 打擊非常巨大。puma 最近幾年靠博爾特,可謂是風風火火,這兩年設計出的跑鞋無論是性 能還是外觀都非常不錯。
名詞解釋:跑鞋中的中底材料
目前市面上常見的跑鞋中底材料大致可以分為以下幾類:
EVA:(Ethylene Vinyl Acetate)
學名:乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。是一種高分子聚合物,生活中隨處可見,比如兒童用的爬行墊就是用的 EVA 材料。
EVA 的基本特點是具有良好的柔軟性和彈性並且價格稍低,且化學穩定性良好,抗老化,無毒性、著色性和成型加工性好。
EVA 被廣泛用於發泡鞋材、功能性棚膜、包裝模、熱熔膠、電線電纜及玩具等領域,製鞋只是其應用領域之一。
此外,EVA 效能衰減快,永續性不強。所以跑鞋廠商一般都會在 EVA 材料裡新增其他 一些材料來進行改進,然後冠以各種高大上的名稱,「童鞋們看到各種唬人的稱呼不要被 忽悠了」,其實就是在 EVA 裡添加了一些其他材料。
比較常見的使用 EVA 材料的跑鞋品牌:多威跑鞋一般是用 EVA 材料直接裁剪出中底, 價格低廉,價效比也較高。
需要注意的是:不要形成一種誤解,以為只要用 EVA 的材料就是產品底端,價格低廉。
HOKA 家的跑鞋用的就是 EVA 改進的材料 CMEVA 泡棉,它能基於 EVA 把跑鞋的中底做的如此軟彈,腳感爆棚,價位普遍在 1000+CNY 以上,幾乎算是最優秀的緩衝跑鞋了。所以不能唯材料論,還是要看實際上腳感受。
此外,大家較為熟悉的耐克 NEXT%系列跑鞋的中底材料 PEBAX,又叫聚醯胺系熱塑性彈性體,也是一種高分子共聚物,也可以把它歸類為 EVA裡。
材料特點:EVA 問題多出於回彈不夠,耐久不好。優點是 EVA 材料較軟,而且 EVA 踩 實了以後,中底的形狀可以和腳完全貼合特別舒服。以至於有一部分慢跑者非常喜愛 EVA材料的跑鞋,雖然回彈欠佳,但是腳感更加柔軟舒適。
PU 類材料
PU 又稱之為聚氨基甲酸酯,也就是常說的聚氨酯,TPU 是熱塑性聚氨基甲酸酯。
PU 相比 EVA 來說:緩衝性和持久能力都更強,但是密度也更大,不如 EVA 那麼輕,而 且 PU 沒有記憶性,不容易被踩的永久變形,一般高檔一些的鞋子用的 PU 材料較多。現在 用的比較多的是 TPU,相對 PU 來說密度更小,更輕。
最著名的要數阿迪達斯的 BOOST 了,阿迪達斯靠著 BOOST 已經走到了現在,甚至可以 說是 BOOST 拯救了阿迪達斯。BOOST 軟彈的腳感,爆米花材料一經推出便迅速得到了市場 認可,被應用在阿迪達斯的各種鞋款上。
此外,新的 LEP 系統(Linear Energy Push) Torsion 系統使前掌彎曲剛度增加了15%,從而實現更靈敏的奔跑。同時在這裡講一下,阿迪在新的 Ultra Boost 中底設計上有 個思路,將 LEP Torsion 長度儘量的延伸更長,覆蓋了更多的中底,讓整個鞋底擁有更多 的中前掌。
橡膠
橡膠也是一種高彈性聚合物,用在跑鞋的大底比較多,亞瑟士的 GEL 膠是最典型的材 料,一種人工合成的矽膠,也是幾乎用在亞瑟士幾乎所有鞋款上。GEL 膠的緩震太好了, 最著名的要數雞蛋掉落實驗。
因為 GEL 膠密度太大太重的缺點,在跑鞋輕量化的大趨勢下,亞瑟士也漸漸減少了GEL 膠的用量,轉而用 EVA 改進材料 flytefoam。
碳板跑鞋是不是提速神器?
碳板跑鞋並非近幾年才出現,早在二十多年前就有了碳板插入中底的設計原型,只不 過當時作用以穩定和支撐為主,加上當時跑鞋的中底材料重量及效能所限,並沒有興起如 今的碳板熱潮。
2019 年 10 月 12 日,基普喬格在維也納以 01:59:40 的成績完成全程馬拉松的挑戰, 這也是人類在 42.195 公里的賽場上首次突破 2 小時大關。
而在這次“破 2”事件中,除了創造傳奇的基普喬格外,他腳上的 Nike AlphaFly 也成為了大眾關注的焦點。“破 2”成功後,“透過現代科技加持,跑鞋裝備可以提升跑者成績”成為輿論共識,尤其是基普喬格“破 2”戰靴在全掌碳板下透過分離氣墊搭載雙層前 掌碳板的做法,更被認為是推動“破 2”的“背後黑手”。
什麼是碳板?
“碳板”一定程度上是比較籠統的概念,就拿籃球鞋、跑鞋來說,可能不同品牌採用的碳纖維材料和製作工藝都有一定程度的區別。
我們通常所說的“碳板”(CARBON PLATE)是一種碳纖複合材料,由環氧樹脂和碳纖 維絲複合粘合形成。碳板的優點非常容易概括:質量輕、韌性好、強度高。
碳板運動鞋代表
比較早期且有代表性的“碳板運動鞋”當屬AJ11(喬丹 不是中國喬丹籃球鞋)、NB990(總統跑鞋)。AJ11 在 1996 年問世時,Nike 首次將碳板材料運用在籃球鞋上。這一 個革命性的舉措極大地提升了籃球運動員實戰位移中的“穩定性”和“支撐度”,也就是我 們目前針對碳板提到比較多的關鍵詞“抗扭轉”。
AJ11 的碳板形狀比較奇特,這個異型的碳板構除了足弓處是一個閉合型的完整受力 面,腳掌前後處均做了“挖槽”處理。
“碳板”對運動鞋的加持作用:透過以上經典案例,得出結論,碳板最初的應用價值 體現主要是:
1)對中底底部進行結構加強,提升結構剛性2)利用強大的抗拉性對抗鞋底彎折拉力,提供足弓支撐穩定性。3)利用強大的剛性對扭轉過程形成的腳底形變的抵抗,防止過度扭轉。所以,提升鞋子“穩定性”和“支撐性”才是碳板應用的核心關鍵,而傳得神乎其神的“提供強大回彈”、“前傾推動力”等其他作用,基本上目前除了 Nike 頂尖的旗艦競速跑鞋,市面上大部分跑鞋是無法提供這些額外作用的。
物理緩震
透過物理構造來實現緩震+回彈的效果。在視覺上物理減震的鞋子一般都更科技感,噱頭也更足。物理減震基本都是與材料減震同時應用的。
物理緩震比較有名的比如 NIKE 的 air 氣墊,比如現在已經很少見的 shox;比如美津濃的 wave(在形變緩震的同時還會發揮穩定支撐的作用);比如 adidas 十幾年前的 a3 和現在也很少見了的“刀鋒”......
基本上物理減震多數都存在先天的缺點,不是構造緩震的結構本身自重比較大,就是 造成中底非常厚實(畢竟物理形變需要空間),而且也更容易受外界環境影響,比如冰天 雪地裡效能就大打折扣了,一旦損壞就失去了效能等等。
物理減震大多都標榜極致的緩震體驗,因而多數產品都更重視在後掌設計物理減震。這也造成了這類運動鞋的前後掌落差非常大,甚至會超過 12mm。
為什麼運動鞋的鞋底不再是水平的?而是鞋跟高於前掌的厚度? 運動鞋中底落差的變化過程,實際上是所有運動品牌/製造商中底緩震技術的變革史。
這裡面不光有中底材料的發展,也能看到運動理念的改變。最早鞋子多按材質、很少按用 途來分,畢竟很多運動都是最近幾十年才誕生定型的。橡膠之類有彈性的聚合物用到運動 鞋上歷史更是不過這一百多年而已。
最早的運動鞋(幾乎逐漸全部在現今變成了“復古鞋”、“潮鞋”)鞋底實際上仍是 非常接近水平的。比如匡威 converse 的 All Star 帆布鞋。穿過帆布鞋的都應該知道,鞋 跟和前掌基本是水平的;比如 onitsuka tiger 的 Mexico 66(為 68 年墨西哥奧運會設計 的跑鞋),鞋底也是水平的,後期的復刻版為了增加舒適度在後跟又增加了緩震材料,才有了些落差。
後來運動鞋逐漸逐漸就不再“水平”了,因為彈性更好也更輕的材料出現,運動品牌 發現把它們加在鞋底可以極大的提升舒適度,尤其是後跟部分更會增加用量,於是鞋跟高 度也慢慢的高了起來。比如 Nike 最早的跑鞋 Cortez,也就是電影<阿甘正傳>裡阿甘穿 的,後跟已經明顯比前掌高了。
運動科學經過幾十年的發展,透過實驗室驗證得出結果,後掌著地(後跟需要很厚實 的緩震時)-過渡到前掌-前掌發力 這樣的運動理念是有問題的,甚至是很多運動員受傷 的罪魁禍首。運動鞋可能最需要的只是在提供緩震和保護的同時,能儘可能讓人以自然的 姿態去活動,人體本身才是最好的緩震/回彈結構。
關於鞋跟與前掌的落差,怎樣的運動鞋才是最好的?也並無定論,也有人追求極致赤 足感,巴不得前後掌是 0 落差。
各大品牌中底黑科技
亞瑟士
亞瑟士 FlyteFoam 中底科技比 EVA 材料輕 55%,輕質和卓越的回彈效能給跑者更加舒 適的穿著感受,FlyteFoam 中底科技逐步改變了人們對於亞瑟士緩震雖好但鞋比較笨重的觀念。
HOKA
HOKA 以厚實而輕便的中底著稱,其帶來良好的緩衝減震性,回彈效能也不錯。雙腳在落地時能夠非常明確地感受到中底的承託感。
在馬拉松比賽中,由於其本身的厚底設計,讓其在長距離奔跑後依然保持足夠緩震,這是大部分緩衝跑鞋很難做到的。
Kalenji
Kalenji(中文名:快羚徑)是迪卡儂集團旗下品牌,其 EVA 材質結合 SEBS 熱塑性彈性 體,讓緩震、耐老化、耐溫、抗壓效能都得到提升,同時 Kalenji 還配合有減震環等技術。
美津濃
美津濃(Mizuno)是一個 1906 年創立的,有著悠久歷史的運動品牌,其在跑鞋領域也深耕多年,技術相當不錯。
其緩震回彈中底技術包括 U4ix、U4ic、CLOUD WAVE、INFINITY WAVE 等等,有的屬於材料緩震,有的屬於結構緩震。
New Balance
New Balance 的 FuelCell 中底科技,是將 TPU 發泡與氮氣注入組合而成的中底材料。助力前腳掌加速的同時,也為雙腳提供多更多能量反饋。
On
On 主打追求輕量、速度和緩震兼具的跑鞋,它的核心專利科技是 Cloud,其透過分佈 鞋底的獨立中空 Cloud 模組實現輔助緩震,On 是結構緩震和材料緩震技術融合做得非常有 特色的跑鞋。
PUMA
其中底技術包括:NRGY 能量球,IGNITE 泡棉中底,而其 PUMAHYBRID 融合旗下 NRGY 能 量球和 IGNITE 泡棉兩大王牌中底科技,在著地過程提供緩震,在足尖離地階段產生回彈力。
Under Armour
Under Armour 在跑鞋中底緩震科技上繼 Micro G、Charged Cushioning 之後,近兩年 推出了 UA HOVR 緩震科技,由核心緩震材料與 Energy Web 能量網這兩大重要元素共同構成。卓越緩震、動能回彈完美結合,且質量較輕。
SKECHERS
“SKECHERS”源自美國南加州的俚語,意思是“坐不住的年輕人”,代表著追求時尚、個性張揚的年輕族群。
SKECHERS 近兩年在國內發展很快,其技術包括 Resalyte 超輕記憶型緩震技術、輕質FLIGHT GEN 中底材質等等,提升緩震及回彈性,能對地面做出更靈敏的反饋。
李寧
李寧在跑鞋科技方面眾多,包括李寧雲、李寧弓、李寧弧、Light Foam、RIVE FOAM科技,李寧的緩震科技 DRIVE FOAM 由李寧和巴斯夫共同開發;
DRIVE FOAM 反彈性比傳統材料提升 20%,它在經受反覆運動衝擊後仍然保持優異的緩 震性及回彈性,幫助運動者提升運動表現。其飛電也是國內較早應用 Pedax 材料的競速跑鞋。
361°
361°Q 彈採用 361°升級的發泡高彈材料,既提供良好的緩震,也能提供足夠且能夠控制的回彈,是訓練鞋很好的選擇。361°是較早進軍國際市場的跑鞋,因為積極參與國際競爭,也屢獲《Runner's World》推薦。
安踏
安踏其中底 FLASHFOAM 極輕材料打造,回彈效能提升 20%,穩定效能提升10%,此外還 有 FLASHEDGE 等科技。
必邁
必邁是一家年輕的運動鞋公司,成立於 2014 年 10 月。其中底材料,回彈性對比傳統EVA 提升約 5%,重量在相同體積下比傳統 EVA 材質減輕 8%,也有不錯的市場口碑。
多威
多威作為國產跑鞋神一樣的存在,以低廉的價格,良好的品質和耐穿性而聞名,並且是我國軍方主要的作訓用鞋,近兩年該品牌也不斷向功能和時尚方向延伸,具有相當不錯 的市場競爭力。
其 APOR 緩震系統包括中底後跟處內嵌美國羅傑斯 PORON 聚合緩衝膠以及 DWMOTE 中底 材料。DWMOTE 中底材料是多威開發出的一種新型材料,緩震與回彈效果優於傳統 EVA 材質。
特步
特步是國內在跑步領域投入最大、最用心的品牌之一,贊助相當多的馬拉松比賽。
其採用名為 X-Dynamic Foam 的彈性減震發泡 TPU 高分子材料,在運動中可以有效吸收 衝擊力並轉化為回彈動力。
此外,還有 REACTIVE COIL 減震旋、AIR MEGA 氣能環等科技。其以 Pedax 材料為基礎 的 160X 定價合理,效能不錯,在市場上大獲成功。
匹克
匹克態極引以為傲的就是中底,其中底 P4U 是一種複合型泡棉,提供了較好的緩震性 能,號稱具有自適應特性,在步行時提供緩震,在跑步時則提供回彈。其氫彈科技跑鞋又 做了進一步升級。
海爾斯
海爾斯作為國產跑鞋,是 AIMS 國際馬拉松及公路跑協會官方合作伙伴,也是物美價廉 的代表。海爾斯研發 H-WAVE、energy 等緩震技術,相對比傳統緩震跑鞋具有更多的優點。