相信許多朋友都知道跑鞋的避震很重要,但你知道避震指的是什麼嗎?而跑鞋的避震設計又有哪幾種?他們又是如何實現避震效果的呢?本文以淺顯易懂的方式說明什麼是避震以及避震的設計,並用影片和過程分解讓你秒懂避震是如何達成的。
避震,是跑鞋設計中重要元素之一,因為跑步時雙腳需要反覆承受約體重1.5至3倍的衝擊力,長時間累積下來,對下肢的負擔不容小覷。各家運動鞋廠牌無不投入心力在研究如何提升避震功能,從鞋底的緩衝材質、厚度、形狀等角度,尋求最佳的配置,來減少著地的衝擊力。避震的目的是減緩足部接觸地面時,衝擊力上升的速度與幅度。
如下圖所示,穿上有避震功能的鞋子後,可降低力量上升的速度(藍箭頭的斜度)與幅度(藍圈的高度),進而達到避震緩衝的目的;反之,若不能有效延緩衝擊,如赤腳後足著地,則會使力量急劇上升,並承受較大的力量峰值,進而導致傷害發生的風險提高。
要達成避震的目的,使鞋底在接觸地面時能吸收衝擊,實際的方法是透過鞋底的「形變」,來延緩撞擊的持續時間並吸收力量,其方法有兩種,材料避震與結構避震。例如當你踩在軟墊時,軟墊會下陷藉此吸收衝擊,使你感覺到避震的效果,這類我們稱為材料避震;而另一種結構避震,則如生活中常見的彈簧或拱橋,透過外部結構的形變來達吸收與緩衝避震。目前市面上跑鞋的避震設計也可分為此兩類。
材料避震:利用材料自身的形變來達到避震的功能。跑鞋中常見的材料避震設計,透過使用發泡材料、EVA、E-TPU 等較軟的材料,來吸收撞擊。例如 NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 及 ADIDAS ULTRABOOST 20。
結構避震:利用外部結構的形變來達到避震的效果。經常利用波浪或拱橋的形狀來到支撐與緩衝的功能。例如 MIZUNO WAVE RIDER 23 及ON CLOUD ACE。
本文使用上述各兩雙代表材料避震與結構避震的跑鞋做示範,請兩名退役的田徑跑者,分別穿著兩款鞋進行測試,A 跑者穿著NIKE 與 MIZUNO,B 跑者穿著ADIDAS 與 ON,以5 分速 (5min/km) 進行30 公尺平穩速度跑。於20 公尺處架設攝影機,以高速攝影模式 (每秒240格) 捕捉足部著地瞬間到腳掌踩平地面的變化。
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT % 著地後變化
ADIDAS ULTRABOOST 20 著地後變化
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 的中底搭載Zoom X 泡棉材質,在著地瞬間後開始產生形變擠壓,藉此吸收了部分的衝擊力,當腳掌踩平地面時,可看到整體壓縮的現象;ADIDAS ULTRABOOST 20 全中底由Boost 顆粒所組成,其材質為E-TPU (熱塑性聚氨酯),我們可觀察到Boost 跑鞋著地時,衝擊力也會使得Boost 有一定程度的擠壓,腳掌貼平時,亦可看到明顯的變化。
NIKE ZOOM X VAPORFLY NEXT% 著地後中底材料形變過程
ADIDAS ULTRABOOST 20 著地後中底材料形變過程
MIZUNO WAVE RIDER 23 著地後變化
ON CLOUD ACE 著地後變化
我們可以觀察到MIZUNO WAVE RIDER 23 在跑步著地瞬間,其後跟的Wave波浪片會因受力而變得扁平,使原本波浪片前後的空隙都被填滿,波浪片幾乎完全與中底貼合;而ON CLOUD ACE 本身雲端科技緩衝系統 (鞋款波浪狀大底) 在跑步著地瞬間時,波浪受到擠壓,尤其是後足幾乎變為扁平,其透過結構形變而吸收衝擊力的方式明顯可見。
MIZUNO WAVE RIDER 23 著地後中底結構形變過程
ON CLOUD ACE 著地後中底結構形變過程
利用影像捕捉的方式,我們可以清楚觀察到不同款跑鞋透過材料或結構的設計,皆可藉由形變的過程來達到避震的功能。但隨著不同的避震設計,實際上也會有不同的效果與特性,所適合的族群也有所不同,並非越軟越好。例如較軟的避震設計可能有較佳的緩衝效果,但卻會使鞋底穩定性變差,不適合足踝不穩定的人;而較硬的避震設計,也許增加了後足著地衝擊力,但相對提高了穩定性,且對中足或前足著地形態的跑者而言,可能沒有太大的影響,反而可藉此減少緩衝材料的重量,適合競速需求。
因此,根據自身的需求挑選跑鞋,才能達到最佳的效果。
參考文獻:
Lieberman, D. E., Venkadesan, M., Werbel, W. A., Daoud, A. I., D’andrea, S., Davis, I. S., ... & Pitsiladis, Y. (2010). Foot strike patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners. Nature, 463(7280), 531-535.
撰文/董智尚、陳韋翰、相子元
*文章授權轉載自《運動科學》網站,原文:跑鞋的避震是如何達成的?
在國立台灣師範大學的實驗室裡,一群由相子元教授帶領的研究團隊正全心投入運動科學研究,和你一樣對未知的領域充滿探索熱忱。
面對運動科學興起的熱潮,許多人想瞭解正確的運動資訊卻不知道從何下手? 運動科學網持續更新經過科學驗證的運動知識與運動觀點。不論是創新產品、研究結果,甚至是專業理論,我們都會轉譯成簡單易懂的文字,讓讀者利用最短的時間瞭解運動的最新趨勢。
為了讓健康的運動觀念進入日常生活,我們創立了運動科學網;為了讓正確的運動知識提升生活品質,我們創立了運動科學網,我們致力於運動科學的研究,希望這些努力不僅僅侷限於學術領域中,而是讓熱愛運動的普羅大眾更健康快樂地運動。
名廚阿基師曾經說過一句話,「健康的東西不好吃,好吃的東西不健康」,若這些餐點又是專門設計給運動員做補給,很多人想到的一定是「這東西絕對不好吃」。 在既定印象中,運動員都只能吃著十分清淡又單調的飲食,像是汆燙過的水煮青菜與雞胸肉等等,當這些食物擺在你面前時,儘管它們營養滿點,但口感、味道與擺盤肯定不會讓你想立刻拿起刀叉趕快品味一下;在嘴裡咀嚼時,你也無法享受每一種食材的味道,只覺得這些食物好單調、好無味,但又為了營養而不得不吞下肚。
不過,可能連阿基師都想像不到,今天會有一家餐廳,能將「不好吃」的健康餐點,變成一道道令人食指大動的手路菜。位在台北市光復南路240巷的活力廚房,就是這樣一間具有神奇魔力的運動餐廳,將大家認為營養與口味往往無法兼顧的運動餐,變身成為連美食家胡天蘭老師都大讚「瘋狂的好吃」的南法美食!本身也熱愛跑馬的老闆程巽凱表示,在活力廚房中的每一道餐點,都是經過精心設計,大量減少油脂的使用,精選最佳肉質部位,加上品相均衡的蔬菜調配,藉由主廚精湛的南法料理手法,讓這些最上等的食材,在廚師的手上變化出一道道色香味俱全的菜色。
啟動這個「活力廚房」的動機其實非常單純。因為程巽凱覺得,在台灣總是吃不到兼顧健康與美味的餐點,想把這個簡單的理念推廣出來,希望能提供最好的食材、最適當的營養、最少的脂肪攝取,創作出最棒的運動員補充恢復餐食,也提供給來到餐廳的每一位客人,不管是專業運動員還是老饕,都能夠滿足地用餐。在如此機緣之下,活力廚房便應運而生。
另外,為了幫助更多的運動員,讓他們都有機會可以吃到對於運動表現有所幫助的餐食,活力廚房推出了一個特別的「選手認養計畫」,藉由民間與企業贊助的方式,免費提供運動選手補給餐點,讓他們能得到最好的補充以及身體恢復,在飲食的部分可以毫無後顧之憂,幫助他們在未來訓練或是賽事上面,可以有更好的表現,在世界的競技舞台上得到更好的名次。
活力廚房的整體裝潢設計上,以跑步餐廳做為主軸,但卻又呈現出高級法式餐廳才有的環境與氛圍,並且將跑步的元素用不著痕跡,卻又可以讓專業的跑者們一眼就能明瞭的方式來表現,將之融入整體的餐廳環境之中。例如牆上兩側掛的裝飾畫,便以國際六大馬拉松的路線圖與跑步名人的親筆簽名,利用充滿時尚的表現手法,讓它掛在牆上的兩側,就連餐廳內投影布幕的拉環,都是用東京馬拉松的完賽獎牌所綁上去的,令人不得不驚嘆老闆的用心與巧思。
為了更貼近跑者們,活力廚房選址在台北熱門跑點國父紀念館周邊,您可以先前往園區跑步,再回來吃一頓精緻的餐點,幫助您消除疲勞以及回復體力。為了提供更周到的服務,活力廚房特別在餐廳裡設置置物櫃與盥洗室,讓您可以先行寄物更衣之後,無後顧之憂地前往國父紀念館跑步,在完成運動之後,在餐廳的淋浴室舒舒服服地洗個澡、換上乾淨的衣服再來享受美食。
針對不能親自來到餐廳用餐的客人,活力廚房也提供了外送餐的服務,讓中午忙碌工作無法前來的客人,也可以吃到他們的健康料理,或是將這些外送餐點做為禮物,讓餐廳為你送給你所關心的人,讓他們在工作忙碌之餘,也可以享受到你的一點心意。
菜色方面,活力廚房有兩套相當熱門的主餐,分別是巴斯克風燉烤雞腿與法式紅酒燉牛頰。巴斯克風燉烤雞腿是針對受贊助的選手們所設計的餐點,利用先烤後燉的方式,先把雞腿的油脂逼出來再去皮之後,利用慢燉的方式,讓所有的風味都能夠融入雞腿之中,並且加上昂貴但風味獨具的芝麻葉沙拉當作配菜,讓整體的配色以及營養都能達到最佳的效果。當然,不只運動員,您也可以享用到這款套餐。
法式紅酒燉牛頰則利用紅酒慢燉的方式,讓牛頰達到入口即化的軟爛程度,並且配上特製的薯泥醬汁,利用薯泥綿密柔滑的口感當作緩衝,先是勾起味蕾的感覺,當味道消散之後,接著而來的就是牛頰豐腴的滋味,不同層次的堆疊,引領出不同味道的饗宴。佐餐的沙拉與湯品更是別具風味,沙拉的部分使用藜麥與亞麻仁油做搭配,這些天然健康但相對高價的食材讓沙拉更增色。蘑菇濃湯與牛肉蔬菜清湯,更把以往我們覺得油膩、高熱量的湯品做得低熱量又清爽無比。整套餐吃下來,只能說是環環相扣,利用每個食材的特性,緊扣另一項食材的味道,讓這些味道在你的口中激盪出火花,令人回味無窮。
對於未來的計畫,活力廚房將與張嘉哲等專業運動員合作舉辦有關運動營養相關的系列講座,藉由互動演說的方式推廣正確的運動營養觀念,讓更多人可以了解到運動營養並非想像中那麼的可怕或單調無味。另外,這些餐點也不只是運動員專屬,而是一般人也可以享受的,這些餐點美味的療癒作用,讓你在辛苦一天之後,可以給自己一些身心的恢復和補償。
活力廚房的餐食兼顧精緻美味與營養,卻一點也不會為身體帶來負擔,還可以快速地補充體力,是適合每一個人、療癒身心的Comfort Food。
Rest & Run 活力廚房