高科技跑鞋(高科技跑鞋禁止)

 

跑鞋作为跑者的第一装备，除了颜值、价格、适脚之外，大家自然关注其性能，跑鞋科技的迅猛发展，也使得缓震、支撑、稳定、回弹、踩屎感、抓地、透气、包裹性等名词被跑者所熟知。

高科技跑鞋是如何提升我们的运动表现的？我们如何看待那些被传得神乎其神的跑鞋功能呢？

抓地

所谓抓地力，从本质上来说就是指鞋底与地面的摩擦力，摩擦力越大通常代表抓紧力越强。抓地力会显著影响人体的运动表现。

一般来说，随着鞋底与地面之间摩擦系数的增大，下肢的生物力学特征会发生转变，如步幅增大和膝屈角度减小等。

大家可以想象，穿着普通的鞋，哪怕是运动鞋，在冰面上也是无法奔跑的，因为冰面很光滑无法提供足够摩擦力，这说明适当的摩擦力是人体在跑步或跳跃中获得推进力或制动力的前提。

但是鞋底与地面之间摩擦力的增大在改善抓地力的同时，又会增大了下肢关节载荷，而下肢承受负荷是有限的，从而增加下肢发生非接触性损伤的概率；

所谓非接触性损伤指的是不存在人与人密切接触碰撞而发生的损伤，大多数跑步伤痛都属于非接触性损伤（这里的接触指的是人与人之间的碰撞而非鞋与地面的碰撞）。

科学家们在测试评估鞋底与地面之间的摩擦力对运动表现的影响时发现，摩擦系数从0.3增大至0.5时，完成动作的平均时间从3.1s减少至2.6s，同时完成动作时下肢所受到的负荷也随之增大。

但在摩擦系数增加到0.5以后，以上指标并未发生明显变化，这说明抓地力在一个范围最为合适，抓地力并非越大越好。

现代跑鞋的抓地力主要靠大底橡胶实现，橡胶一方面提供足够摩擦，一方面又提供跑鞋耐磨性，但橡胶有个问题就是比较重，所以为了轻量化不得不把橡胶做薄，但做薄之后耐磨性就会变差，而做得太厚耐磨性是好了，但鞋的重量又增加了。

所以，橡胶的改良也是跑鞋科技的重要体现，在轻量化的同时又提供足够耐磨性。

耐克NEXT%的策略是适当减少大底橡胶，特别是脚跟部位橡胶应用面积较少，道理是在于NEXT%更加适合精英跑者；

而精英跑者基本采用前脚掌着地，脚跟所产生的摩擦没有大众跑者那么多，因此就没有必要在鞋跟过多考虑橡胶，这样还有利于跑鞋重量的减轻。

而特步160X，李宁飞电等国产高端竞速跑鞋的鞋底则是采用GCU止滑耐磨材料，其厚度仅仅1.5mm，这样的橡胶材料就极为轻便，但提供的摩擦仍然足够。

除此以外，大底抓地力还要考虑不同气候的影响，比如在湿滑路面上跑步的需求，有些跑鞋在干的地面上跑步完全没有问题，但一旦碰到下雨就会明显打滑，就是这种情况。

鞋的中底厚度

人们在运动时对身体姿势的控制，特别是保持身体的平衡，也是增强运动表现的重要条件之一。

有研究表明，大约有51%的运动员是由于穿着设计或材质选择不合理的运动鞋运动时，导致身体失去平衡的，所以选择一双舒适且可以更好控制身体平衡的运动鞋尤为重要。

通过研究人体在穿着不同硬度和厚度中底运动鞋时的平衡能力发现，人体的平衡能力与运动鞋中底硬度呈正相关，与中底厚度呈负相关，也即随着中底的厚度增大或硬度的减小，人体失去平衡的概率会分别增大54.3%和77.1%。

电缆故障对于如今发展非常快速的社会来说，是很严重的一个问题，因为我们人类对于电力和通信设备的需求是非常大的。

所以，尽管现代跑鞋在缓震回弹材料上已经实现了某些重要突破，中底厚度在增加的同时重量却减轻了，但越来越厚的中底毫无疑问也对于人体平衡能力提出了更高要求；

NEXT%中底厚度高达4厘米，有些跑者感觉不稳定，或者跑步之后脚踝小腿较累，可能就跟中底厚度增加导致平衡控制难度加大有关。

中底硬度

谈论跑鞋时，我们讨论最多的就是中底，因为中底是决定一双跑鞋缓震以及回弹性能的关键，也是各大跑鞋厂家比拼技术能力的关键。

我们首先来看一下中底的硬度问题。

跖趾关节部位的转动是影响跑步、跳跃、起动和转向等动作的重要因素。

跖趾关节扒地发力，是跑步蹬地最后环节的收尾动作，但跖趾关节过度活动可能又会导致能量损耗，所以跑鞋中底硬度会影响跖趾关节部位的生物力学特性，即中底硬度的增加可以减少跖趾关节转动所产生的能量损耗。

换句话说，中底硬度的增加从某种意义上说，减少了跖趾关节的转动，从而增加了跑步时脚的刚度，这样就减少了力量传导所带来的损耗。

在蹬地最后阶跖趾关节会产生转动

科学家们等通过放置碳纤维板来制作不同中底硬度的运动鞋，并采集穿着不同中底硬度的运动鞋时，穿着者纵跳的生物力学特征。

研究表明，中底硬度的变化不会影响髋、膝、踝各关节的能量生成与吸收，但是中底硬度的增大可以减小纵跳时跖趾关节部位的能量损失，使得垂直起跳高度增加了约1.7cm。

人体在跑步着地过程中接触地面，生成和吸收能量的能力是影响其跑步速度的重要因素。

在向前奔跑过程中，跖趾关节会在前掌处发生弯曲，这样会使足部吸收蹬地能量，从而使得用力效果打折扣。

在对34名受试者穿着不同硬度中底的跑鞋进行测试后发现，相对于穿着标准硬度中底的跑鞋，穿着较高硬度的跑鞋，可使跑步速度有所提高，但当硬度继续增大时，则不会产生运动表现的进一步加强，所以鞋底硬度显然并非越大越好。

有无碳板的跑鞋前脚掌处弯折对比

这也许就是碳板跑鞋为什么成为提升跑步表现的重要神器的理由之一。

碳板的应用明显增加了鞋底的刚度，从而适当限制了跖趾关节的转动，减少了能量损耗，提高了推进速度。

但也有跑者反映由于跖趾关节不能自然活动，跑起来也并不是很舒服，大概任何事物都有两面性。

缓冲性能

缓冲减震是跑鞋的核心功能之一，与跑鞋鞋底材料及结构设计密切相关。

在跑步着地过程中，人体所受到的地面反作用力，也即冲击力可以达到人体自身体重的2～3倍。

而且在足部与地面接触的前50毫秒内（也即着地早期），人体无法产生主动反应，只能依靠跑鞋中底材料应用与结构设计来被动吸收来自地面的冲击力，而这个极为短暂但是受力很大的过程，被认为是导致跑步伤痛的最主要原因。

借助跑鞋结构设计的优化和材料性能的改进，则可以延长外力作用的时间，降低下肢所受到的冲击力，起到较好的缓冲减震效果。

无论是传统的EVA材料，还是以阿迪达斯Boost技术为代表的E-TPU发泡材料，还是以耐克NEXT%为代表的更先进的尼龙发泡材料Pebax（耐克zoomX、李宁飞电、特步160X中底原材料均是Pebax）都是通过鞋底结构及材料的受压变形来减缓地面对脚底部的冲击力。

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运动鞋的缓冲系统一般需要通过材料变形，来延长及缓冲地面对脚底的冲击时间，从而达到有效的减震效果。

说白了，软的材料才能缓震，但软会带来另外一个问题——让足陷下去，也即回弹不足，然而在大多数运动中，都要求身体能快速灵活的起跳或者前进，所以运动鞋缓冲系统的设计与提高运动表现就会在这里产生矛盾。

因此，在运动鞋的功能性设计中，应该找到缓冲减震和提供推动力（也即回弹）二者之间的最佳平衡点，这才是跑鞋缓冲性能设计的最佳方案。

跑鞋弯折度很大程度上可以代表跑鞋的缓震性能

回弹（能量回收）设计

跑鞋的能量回收是指人体运动时在落地缓冲阶段，通过鞋底产生形变以储存能量，在离地蹬伸阶段，储存在鞋中的能量又部分返还给人体，这就是所谓回弹。

人体在功能性活动中消耗的能量如果部分可以被重新利用，则会使人体在完成动作时更具功效性，也即人可以跑得更快。

而跑鞋在人体完成动作时对能量的储存和利用起到了重要作用。

跑鞋对动作功效性的提高主要表现在能量利用的增加和损失的减少，这也要求跑鞋的能量回收特性必须以适当的频率出现在适当的时间和部位上。

储存在跑鞋中底的能量并非全部回馈于人体，相当一部分能量会在中底部位损失。

因此，降低跑鞋中底部位的能量损失可以为提升运动表现发挥重要作用。

那么怎样才能促进能量回收呢？

跑鞋中底硬度的增大有助于提升能量回收性能，但这又相对降低了跑鞋的缓冲性能。

因此，鞋厂需要找到能量回收与缓冲性能二者之间的平衡点，这样才可以在有效缓冲冲击，预防损伤的基础上，起到提升运动表现的作用。

另一方面，能量回收这个概念不能放之四海而皆准，并非跑步着地时，从着地那一刻开始一直到离地，能量回收都在发挥作用。

跑步着地的前50%时相，由于着地点在重心前方，这时由于地面反作用力向后，其实是刹车作用，这时如果过于强调能量回收，反而导致刹车作用更加明显；

而只有在着地的后50%时相，由于重心移动到着地点的前方，地面反作用力变成推进力，能量回收才能真正具有实际意义并且发挥回弹推进作用。

也即是说，着地前50%时相不能强调回弹，而是缓震，此时的能量回收并不会对运动表现产生积极影响，还有可能变成负面作用。

所以在跑步过程中，跑鞋的能量回收应当发生在鞋底接触地面的后50%时相，这样才会提供一个推力，以增加前进方向的速度。

研究则表明，在一个完整的跑步步态中，如果是后跟着地，最后离地时前掌屈曲，跑者要想通过能量回收获得最佳运动表现，只有在前脚掌蹬地阶段才能实现，这也说明对于跑鞋能量回收的设计应主要集中在前掌部位材料和结构的优化上。

所以，最佳的跑鞋能量回收设计应当是借助后跟区以及足弓处的形变，来储存弹性势能，然后将其转换为前脚掌蹬地时向前的推进力，这样的一双跑鞋才能有助于提高运动表现。

这也是为什么现代跑鞋往往会应用两种以上中底材料的原因所在，一种材料以缓震为主，另一种材料以回弹为主，这样也许就能实现缓冲冲击和能量回收的最佳平衡，缓冲阶段所储备的弹性势能也才能更好地在蹬地时变成回弹力。

现代碳板跑鞋是如何发挥能量回收的呢？

我们从下图可以看到，在蹬地发力过程中，前脚掌蹬地，脚跟抬起，这时足会弯折，当然也会带动鞋的弯折，碳板也会随之弯折；

但由于碳板本身具有很好的韧性和弹性，轻度弯折的碳板，就如同跷跷板的一端压下，另一端就会抬起，这种抬起相当于就给予脚跟推进力，这就是所谓的回弹。

轻量化

研究认为，跑鞋的重量每增加100g，人体能量消耗会增加1%，而随着体能消耗的增大，必定会影响其运动表现。

跑鞋重量的增加需要跑者做出额外的功，而在穿着重量更重的运动鞋进行跑、跳等活动时，会使人体在运动过程中的耗氧量明显增加。

从力学上讲，运动鞋重量的增加会使运动员在做加速或减速动作时做额外抵抗重力的功。

此外鞋的重量越大，下肢在运动时的转动惯量也越大，动作的改变也会越困难，消耗的体能也就越多。

更轻、更缓震、更回弹是未来跑鞋的发展方向。

但这些貌似彼此矛盾的功能集合在一起，怎样让他们不彼此打架，而是协同配合，成为考验鞋厂的关键，什么意思呢？

更缓震就意味着要用更多材料，这就会导致鞋更重，同时鞋底更软，回弹更少，而要增加回弹，鞋底硬度就会增加，缓震就会变差。

科技的进步让这些彼此矛盾的设计不再互怼，而是完美融合，比如碳板的应用让鞋底硬度增加，促进了能量回收，但怎么解决硬度增加所导致的缓震变少呢？

新型中底材料可以做到又厚又轻，这样就使得鞋底硬度增加的同时，缓震性能仍然极佳，这也是为什么现代跑鞋越做越厚的原因所在了，你理解了吗？

总结

跑鞋的科技感正在变得越来越强，技术的进步，设计的智慧，科技的力量，让广大跑者成为受益者。

从这个意义上说，提升自身跑力才是关键，跑鞋毕竟还是身外之物。

在实体店：不知道如何选择合适的跑鞋?

很多跑者在实体店内选鞋时，因为导购员不了解跑步这项运动，在选鞋这项服务提供的帮助实在有限，所以基本上只能靠自己去选鞋。

如何选择适合自己的鞋子呢？

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由于iPhone手机在进行PD快充或一般慢充时，光从屏幕上的充电图示并看不出差异，因此，通常会借由充电时长来加以判定。