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。
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適用於日常休閒穿搭、潮流有型的「HOVR Phantom 3 Storm」鞋款,搭載緩衝避震與能量回饋的HOVR旗艦中底科技、及提供足底柔軟支撐的一體式SpeedForm® 2.0鞋墊,具備高緩震及柔軟腳感的頂級舒適體驗;搭配俐落搶眼的動力學足跟杯設計,強化腳跟落地時支撐;鞋面則採用INTELLIKNIT與FLATKNIT立體編織工法,讓跑鞋不僅擁有UA STORM防潑水特性,且能適時調節汗水及體溫,提供長時間貼合感受。「HOVR Phantom 3 Storm」同樣藏有反光條安全設計,創造鞋款亮點,在滿足城市夜晚街跑安全需求的同時,也讓跑者潮流有型、恣意奔跑!
資料來源/UNDER ARMOUR
責任編輯/Dama
身為熱愛大自然、喜歡運動的你,沒參加過「亞洲最佳越野三項賽事」XTERRA Taiwan,等於沒經歷過全台最好玩的越野賽!XTERRA Taiwan越野三項亞洲錦標賽、越野兩項、越野跑將於2020年3月28-29日登場,並於9月1日正式開放報名。這場跑友公認全台「最美」、「最好玩」、最「秘境」的越野賽不只海內外高手雲集,沒有越野賽經驗的初階者也都能參與,2020更新推出越野兩項,讓旱鴨子也能用雙輪+雙腳,體驗絕美賽道的魅力。
XTERRA Taiwan在台灣已舉辦過兩屆國際越野賽,2020年即將邁入第三個年頭,曾被鐵人三項網站Asia TRI評選為「2018亞洲最佳越野三項賽事」,並於2019年3月升為高規格的「XTERRA亞洲錦標賽」。因為賽道沿途深入依山傍海的秘境美景、地形多變具挑戰性,獲得許多跑友和鐵人的熱烈迴響,更有不少參加過的選手已將XTERRA Taiwan列為年度必報賽事。
賽事於2020年3月28-29日舉行。重頭戲越野三項亞洲錦標賽在3月28日開賽,分為個人組與接力組,三項分別為游泳1.5K、登山車26K以及越野跑11K。游泳自小灣下水逆時針游2圈,接著至墾丁青年活動中心轉換自行車,騎經公園路大溪巷、門馬羅山、赤牛嶺,並在赤牛嶺轉換後開跑,經過大山母山、下切溪谷,最後穿越青年活動中心的閩式建築區抵達終點。一路從海、陸兩面完整領略墾丁的美。
2019年職業男子組冠軍Bradley Weiss曾在賽後讚嘆﹕「XTERRA賽道路線與組織規劃非常的棒!充滿速度、技巧,很適合每一位參賽者,全力以赴挑戰巔峰。」
不少選手因為不黯水性或是懼怕海泳,雖然想體會越野三項的完整賽道美景,但因為游泳項目而卻步。XTERRA嗅出這個需求,並在2020年新推出越野兩項,分別為登山車26K、越野跑11K,賽道路程與越野三項亞錦賽相同,讓「陸上一條龍、水上一條蟲」的選手,也能勇敢挑戰越野兩項的速度感、享受完整的賽道風光,滿足無法參加越野三項的缺憾。
參賽者要注意的是,2019年XTERRA Taiwan越野三項亞錦賽獲得女子分組第三名、同時也是國內第一個回到終點的女選手許見微特別叮嚀大家:自行車賽道路線複雜,如果選手有時間安排賽前試騎熟悉路線,速度上將會更加流暢。
主辦單位規劃在開賽前3月26日下午,特別開放單車賽段試騎給越野三項、越野兩項的參賽選手,選手們有試有保庇!
XTERRA Taiwan的越野跑項目分為28K、10K及5K組,其中5K組在成人陪同下年齡不受限,吸引不少親子檔攜手挑戰,無論是越野跑高手或新手都能找到適合的項目,歡樂的氣氛彷彿是參加一場越野同樂會。
長距離組在2018年原本是21K,2019年將路線加碼升級到26K,2020年又再度升為28K,3年來整整多7K的里程,讓越野跑高手能跑得更過癮!賽道途經林道、草原、黃土、河床等多元地形,不同於其他越野跑常見的階梯,這條賽道全路段99%的off-road(無舖裝道路的原始路面),能讓跑者盡情體驗在大自然奔跑的快感。
28K組從墾丁大尖山西麓下方的六福山莊出發,進入山徑後石牛溪河床印入眼簾,一開始就能享受跑在水道上的樂趣,但沿著規畫清楚的賽道布條,盡管濕身也能安全前行。接著上坡往南灣進入土徑,到恆春制高點赤牛嶺,如果幸運可跟牛群拍張照!三月正值恆春落山風的尾季,上到稜線時而逆風而行、時而乘風暢跑,比起北部濕悶的氣候,墾丁相對乾燥,體感舒適許多。之後下坡經門馬羅山、良巒溪河床,上坡往南灣方向,再下坡回到賽道初始的石牛溪河床,這時你將能放心奔馳回終點站六福山莊。賽道上下坡不斷,挑戰性高,總爬升1,098公尺。
10K組適合有跑步習慣但不曾體驗過越野賽的跑友,爬升高度344公尺,撐過前半段較硬的上坡路段之後,後半段就能迎來開心的下坡,即便是初階越野跑者也能輕鬆邊跑邊欣賞稜線風光,以及一望無際的大草原。
至於5K組相當適合親子攜手體驗,易跑的坡度加上山徑、石牛溪河床的豐富地形,讓沒有越野跑經驗的大人小孩都能享受大自然的無窮樂趣!
XTERRA越野三項亞洲錦標賽、越野兩項、越野跑
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