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。
挽救氣候危機當務之急,做為世界四大跑鞋品牌之一的BROOKS,秉持著品牌一貫的環保使命,加入巴黎氣候協定的減碳共同目標,致力為全球環境的影響負責。在今年6月,BROOKS正式對外宣布了新的全球策略,一項以科學為依據的計劃,將比《巴黎氣候協定》提早 10 年在2040年實現淨零碳排放目標,並選定BROOKS銷量最大、最受跑者歡迎的鞋款「魔鬼系列GHOST 14」,作為其首款「碳中和」(Carbon neutral) 跑鞋,宣告品牌的環保減碳決心。
跑者最引頸期盼的新一代魔鬼系列GHOST,在7月正式登台,全新第14代除了「碳中和」的使命,在性能上也有感大提升,全腳掌採用BROOKS最頂級的DNA LOFT避震科技,由過去的30%添加到100%,享受更加柔軟、更加流暢的跑程。進化版的合腳性,利用3D彈力列印科技,強化鞋款穩定性,並舒適的適應雙腳,打破過往的跑步瓶頸,就用最流暢的快樂跑,大步向前快樂奔馳。
「碳中和」的行動不簡單,首先需透過內部碳排放減量,包含減少GHOST 14生產過程對環境的影響、低衝擊原物料的使用、回收或可再生成分的使用…等,再以購買取得外部減碳抵銷額度的方式,來抵換剩餘排放量,以達到全球節能減碳目標「碳中和」的響應。在這響應的過程中,品牌全力投入大筆的成本與人力來進行轉換,這是品牌的承諾與行動,在GHOST 14的鞋盒上,亦都可以驕傲地看到「碳中和」標章。
魔鬼系列GHOST,是BROOKS歷年來獲獎最多的明星跑鞋,共獲得了9次美國權威跑步雜誌Runner's World編輯最佳首選大獎的殊榮,擁有多款亮眼的主題限定款式、及最齊全的楦寬,供跑者做選擇;面對頑劣的氣候,有GHOST 14 GTX防水系列,做你最頑強的擋水部隊,全內裡採用專業GORE-TEX防水薄膜,為你的雨天跑步帶來更多乾燥與舒適。
GHOST 14已於全台BROOKS門市及授權運動用品經銷商限量發售。讓歡樂的魔鬼系列GHOST 14 帶你盡興快樂跑吧!
資料提供/金瑞晶國際
責任編輯/David
adidas旗艦跑鞋Ultraboost系列不斷推陳出新,今夏全新霸氣黑金配色系列以個性黑魂為主色調,細節處佐金色線條點綴,看似低調卻顯露奢華質感,簡約俐落外型兼具性能與時尚,人人都可以輕鬆駕馭,預計成為運動潮流愛好者鞋櫃必備的百搭單品。
adidas Ultraboost 20此次推出兩款黑金配色跑鞋,首款使用黑色Primeknit+針織鞋面搭配經典白色BOOST中底,賦予跑者舒適的能量反饋及優良包覆腳感,側邊三線標誌、後跟穩定系統及鞋舌logo則注入金色細節,黑白金三色相互輝映,散發低調奢華氛圍。次款極致黑魂則以霸氣黑貫穿鞋面及BOOST中底,3D足跟穩定系統及鞋舌logo細節處則以金色點綴,增添亮點營造內斂質感,展現跑鞋潮流新風範。
此外,經典鞋款adidas Ultraboost DNA同樣以黑色調,打造可柔軟貼合腳掌的Primeknit針織鞋面,並延伸至舒適的全黑Color BOOST中底展現完整性,側邊三線標誌與後跟「Ultraboost」字樣則運用金色打造亮點,創造滿足潮流的街頭跑鞋。
adidas Ultraboost系列鞋款全新黑金配色皆已上市,不僅可滿足日常穿搭需求,更能引領跑者展現自我格調、輕鬆吸引眾人目光。欲瞭解更多資訊,請密切關注官方粉絲團。
資料來源/adidas
責任編輯/Dama