ফোম জুতোর উপকরণে কিউশনিং এবং শক অ্যাবসোর্পশন
গতিশীলতার সময় ফোম কীভাবে প্রভাব শোষণ করে এবং ছড়িয়ে দেয়
যখন কেউ দৌড়ায়, তাদের জুতোর ফোম প্রতিটি পদক্ষেপের শক্তিকে বিস্কো-ইলাস্টিক বিকৃতি নামে পরিচিত কিছুর মাধ্যমে তাপে রূপান্তরিত করে। EVA ফোমের মতো জিনিসগুলিতে আমরা যে বন্ধ কোষের গঠন পাই তারা তাদের ভিতরে ছোট ছোট বায়ু পকেট আটকে রাখে। যখন দৌড়োনো ব্যক্তি মাটিতে পা রাখে, এই বায়ু পকেটগুলি ধীরে ধীরে চাপা পড়ে যা পা বরাবর উপরের দিকে ছড়িয়ে পড়া বলের পরিমাণ কমাতে সাহায্য করে। কিছু গবেষণা নির্দেশ করে যে কঠিন তল বিশিষ্ট জুতোর তুলনায় এটি প্রায় 40% পর্যন্ত চূড়ান্ত বল কমাতে পারে (2023 সালে পনমন এ বিষয়ে গবেষণা করেছিলেন)। 2024 সালের জুতোর উপকরণ নিয়ে একটি নতুন প্রতিবেদন আরও একটি সুবিধার কথা উল্লেখ করে। এই ফোমগুলির শক্তি অপসারণের পদ্ধতি দৌড়ানোর সময় মানুষের জয়েন্টগুলির উপর 18 থেকে 22 শতাংশ পর্যন্ত চাপ কমায়। এটি ক্রমাগত তাদের হাঁটু ও গোড়ালি রক্ষা করতে চাওয়া ক্রীড়াবিদদের জন্য বাস্তব পার্থক্য তৈরি করে।
EVA, PEBA এবং TPU: শক্তি প্রত্যাবর্তন এবং কাশনিং কর্মক্ষমতা তুলনা
| উপাদান | শক্তি প্রত্যাবর্তন (%) | কাশনিং (N/mm) | সেরা ব্যবহার কেস |
|---|---|---|---|
| ইভা | 60–65 | 0.8–1.2 | দৈনিক ট্রেনার |
| PEBA | 75–85 | 1.4–1.8 | দৌড়ের জুতা |
| TPU | 68–72 | 1.0–1.5 | দীর্ঘ দূরত্বের দৌড়বিদ |
PEBA (পলিইথার ব্লক অ্যামাইড) শীর্ষস্থানীয় ক্রীড়াবিদদের জন্য উত্কৃষ্ট প্রতিক্রিয়াশীলতা প্রদান করে, যেখানে TPU (থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন) দীর্ঘস্থায়িতা এবং প্রতিক্রিয়াশীলতার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখে। EVA তার খরচ-কার্যকর আরামদায়ক গুণাবলীর কারণে বাজেট-বান্ধব মডেলগুলিতে জনপ্রিয় রয়েছে।
ওপেন-সেল বনাম ক্লোজড-সেল ফোম কাঠামো এবং তাদের শক শোষণ পদ্ধতি
ক্লোজড-সেল ফোম উল্লম্ব বল শোষণে দক্ষ (85–90% দক্ষতা), যা হিল কাউন্টারগুলির জন্য আদর্শ। ওপেন-সেল প্রকারভেদগুলি 30% বেশি পার্শ্বীয় নমনীয়তা প্রদান করে কিন্তু আগে থেকেই চূড়ান্ত অবস্থা প্রতিরোধ করতে ঘন সূত্র প্রয়োজন—ট্রেল রানিং জুতোতে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা।
আলোচনা: আরামের জন্য কি সর্বদা নরম ফোম ভালো?
যদিও নরম ফোম (<30 Asker C) প্রাথমিক আঘাতের বল কমায়, পায়ের অবস্থান স্থির করতে এটি 12–15% বেশি পেশী সক্রিয়করণ বাড়ায় (Ponemon 2023)। আধুনিক মিডসোল ডিজাইনগুলি উপাদানগুলি স্তরযুক্ত করে এই সমস্যার সমাধান করে—দৃঢ় TPU বেস এবং নরম EVA উপরের স্তর সহ—স্থিতিশীলতা এবং পদক্ষেপের আরাম উভয়কে একত্রিত করে।
কেস স্টাডি: শীর্ষ উৎপাদনকারীর প্রতিক্রিয়াশীল কাশনিং প্রযুক্তি
একটি প্রতিষ্ঠিত স্পোর্টসওয়্যার কোম্পানির TPU পেলেট মিডসোল দেখায় যে ফোম ইঞ্জিনিয়ারিং কীভাবে কার্যকারিতা প্রভাবিত করে। গবেষণাগারের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে এর 5,000 এর বেশি সম্প্রসারিত TPU ক্যাপসুলগুলি স্ট্যান্ডার্ড EVA-এর তুলনায় 28% বেশি শক্তি প্রত্যাহার করে এবং 500 মাইল পর্যন্ত চাপ প্রয়োগের পরেও 94% চাপ পুনরুদ্ধার বজায় রাখে—এটি প্রমাণ করে যে নির্দিষ্ট উপাদান উদ্ভাবনগুলি ঐতিহ্যবাহী কাশনিংয়ের ত্রুটিগুলি অতিক্রম করতে পারে।
ফোম জুতোর উপাদান হিসাবে হালকা ওজনের কার্যকারিতার সুবিধা
কেন কম ঘনত্বের ফোম ক্রীড়া কার্যকারিতা বাড়ায় এবং ক্লান্তি কমায়
ফোমের এতটা হালকা থাকার কারণ তার কোষীয় স্তরে গঠনের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত। উদাহরণস্বরূপ EVA নিন—এটি সাধারণ রাবারের চেয়ে প্রায় 40 শতাংশ হালকা, তবুও কাঠামোগতভাবে ভালোভাবে ধরে রাখে। গত বছর স্পোর্টস ইঞ্জিনিয়ারিং জার্নালে প্রকাশিত কিছু গবেষণা অনুযায়ী, পুরানো উপকরণের তুলনায় এই হালকা ফোম পরার সময় দৌড়বিদরা আনুমানিক 12 থেকে 18 শতাংশ কম শক্তি খরচ করেন। এর অর্থ হল যে ক্রীড়াবিদরা পুরোপুরি ক্লান্ত না হওয়া পর্যন্ত অনেক বেশি সময় ধরে তাদের গতি বজায় রাখতে পারেন। আরেকটি সুবিধাও রয়েছে: যেসব খেলায় খেলোয়াড়দের সবসময় দিক পরিবর্তন করতে হয়, সেখানে কম ঘনত্বের ফোম দ্রুত চলাফেরার ক্ষেত্রে বিশেষ সাহায্য করে। এটি জুতোর ওজন উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়, তবুও যথেষ্ট আরামদায়ক আস্তরণ প্রদান করে যাতে পায়ের ক্ষতি না হয়।
ফোম ঘনত্ব পরিমাপের পদ্ধতি এবং জুতোর ডিজাইনে এর প্রভাব
উৎপাদকরা ASTM D3574 ফোম ঘনত্ব (kg/m³) পরিমাপ করার জন্য স্ট্যান্ডার্ড পরীক্ষার মতো ব্যবহার করে, যা সরাসরি জুতোর কর্মদক্ষতার সঙ্গে সম্পর্কিত:
- <20 কেজি/মিঃ³: আলট্রা-লাইটওয়েট রেসিং জুতো (দৌড়বিদদের জন্য অনুকূল)
- 20–40 কেজি/মিঃ³: সামঞ্জস্যপূর্ণ ট্রেনার (দীর্ঘস্থায়ীতা + সাড়াদাতা)
40 কেজি/মিঃ³: ভারী ধরনের কাজের ফুটওয়্যার
25–30 কেজি/মিঃ³ ঘনত্বের মিডসোল গুরুতর বিকল্পগুলির তুলনায় ম্যারাথনের সময় 2.7% উন্নত করে, যা নির্ভুলভাবে প্রকৌশলী ফোমের চাহিদা বাড়িয়ে দেয়।
আধুনিক ফুটওয়্যারে ওজন হ্রাস এবং কাঠামোগত সমর্থনের মধ্যে ভারসাম্য
আধুনিক মোল্ডিং পদ্ধতি উৎপাদনকারীদের জুতোগুলির সবচেয়ে বেশি চাপ পড়ে এমন অঞ্চলগুলি শক্তিশালী করতে দেয়, যেমন হিল কাউন্টারের চারপাশে, এমনকি মোট ওজন 250 গ্রামের নিচে রেখে। নাইকের ফ্লাইটফোম প্রো প্রযুক্তির উদাহরণ নিন। তাদের সোলের বিভিন্ন ঘনত্বের স্তর রয়েছে। সামনের অংশটি প্রতি ঘনমিটারে প্রায় 15 কেজি ওজনের হওয়ায় হাঁটা সহজ হয়, কিন্তু পিছনের দিকে তা প্রতি ঘনমিটারে 35 কেজি পর্যন্ত বাড়িয়ে দেওয়া হয় ভালো সমর্থনের জন্য। গত বছর বায়োমেকানিক্স উইকলি-এর কিছু গবেষণা অনুসারে, এই ধরনের ডিজাইন সম্পূর্ণভাবে হালকা জুতোর তুলনায় আঘাতের পরিমাণ প্রায় 22% কমায়। তাই যদিও এগুলি পায়ে খুব হালকা লাগে, এই উন্নত ফোমগুলি যথেষ্ট সুরক্ষাও দেয়।
নমনীয়তা, ফিট এবং আরাম: কীভাবে ফোম পরিধানের স্বাচ্ছন্দ্য বাড়ায়
প্রাকৃতিক গ্যাইট এবং পায়ের গতির সমর্থনে ফোমের নমনীয়তার ভূমিকা
ফোমের বাঁক হওয়ার পদ্ধতি এবং পায়ের স্বাভাবিক গতির সাথে তার মিল রয়েছে, যা আজকের জুতোগুলিতে এটিকে এতটা গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে। কঠিন অংশগুলি পায়ের স্বাভাবিক গতিকে বাধা দেয়, কিন্তু EVA-এর মতো নতুন ফোমগুলি হিল থেকে টো-এ হাঁটার সময় প্রকৃতপক্ষে বাঁক হয়। 2022 সালে জার্নাল অফ বায়োমেকানিক্স-এ প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী, পুরানো উপকরণগুলির তুলনায় এটি মিল সংযুক্তিতে চাপ প্রায় 18 থেকে 24 শতাংশ পর্যন্ত কমাতে পারে। এই নমনীয়তা পায়ের যে অংশে স্বাভাবিকভাবে বাঁক হওয়ার প্রবণতা রয়েছে তার সাথে খুব ভালোভাবে মিলে যায়, যা পায়ের পাশের দিকে স্থিতিশীলতা হারানোর ছাড়াই মানুষকে আরও মসৃণ পদক্ষেপ নিতে সাহায্য করে।
উপাদানের গঠন (EVA, PEBA, TPU) এবং এর নমনীয়তা ও ফিট করার উপর প্রভাব
- ইভা ফোম নরমতা এবং প্রতিক্রিয়ার ভারসাম্য প্রদান করে, যার কঠোরতার পরিসর সাধারণত 40–60C শোর A, যা অনুকূল আকৃতি অর্জনে সাহায্য করে
- PEBA (পলিইথার ব্লক অ্যামাইড) কম নমনীয়তার মূল্য চুকাতে হলেও EVA-এর 60% এর তুলনায় 75% উচ্চতর শক্তি প্রত্যাবর্তন প্রদান করে
- TPU (থার্মোপ্লাস্টিক পলিউরেথেন) 10,000+ ফ্লেক্সন চক্রের মধ্যে আকৃতির অখণ্ডতা বজায় রেখে নমনীয়তা এবং দীর্ঘস্থায়িতা উভয়কে যুক্ত করে
বন্ধ-কোষীয় ফোম আর্দ্রতা প্রতিরোধে ভালো হয়, কিন্তু বাতাসের প্রবাহ সীমিত করে, অন্যদিকে খোলা-কোষীয় ফোম সংকোচন পুনরুদ্ধারের তুলনায় ভেন্টিলেশন উন্নত করে।
উদ্ভাবনের আলোচনা: অ্যাডাপটিভ আরামের জন্য 3D-মুদ্রিত ফোম অঞ্চল
নির্মাতারা এখন নির্ভুল গ্রেডযুক্ত ফোম অঞ্চল নিয়ে জুতো তৈরি করছে—সমর্থনের জন্য দৃঢ় TPU আর্চগুলি নরম EVA ফোরফুট অঞ্চলে সহজেই রূপান্তরিত হয়। 2023 সালের একটি পরীক্ষায় দেখা গেছে যে একঘেয়ে ফোম গঠনের তুলনায় এই অঞ্চলভিত্তিক ব্যবস্থা ব্যবহার করলে অংশগ্রহণকারীদের 89% পায়ের ক্লান্তি কমেছে বলে জানান।
ফোম মিডসোলগুলির দীর্ঘস্থায়িতা এবং দীর্ঘমেয়াদি কর্মক্ষমতা
সময়ের সাথে সাথে সংকোচন সেট প্রতিরোধ এবং উপাদানের ক্ষয়
মিডসোল ফোম উপকরণগুলি হাঁটা বা দৌড়ানোর সময় ধ্রুবক চাপের মুখোমুখি হয়ে সময়ের সাথে সাথে ক্ষয় হতে শুরু করে। গবেষণাগারে পরিচালিত পরীক্ষায় দেখা গেছে যে TPU-এর মতো ক্লোজড-সেল ফোম চাপের ক্ষতির বিরুদ্ধে অনেক ভালোভাবে টিকে থাকে। খোলা কোষের সাধারণ EVA ফোমের তুলনায় এই উপকরণগুলি চাপ সহ্য করার ক্ষেত্রে প্রায় 22% উন্নতি দেখায়, যার অর্থ এই উপকরণ দিয়ে তৈরি জুতো দৈনিক ব্যবহারে প্রায় 30% বেশি সময় ধরে তাদের আরামদায়ক গুণাবলী ধরে রাখে। আসল চরম কর্মক্ষমতা বিবেচনা করলে, PEBA ফোম তাদের অসাধারণ আণবিক স্থায়িত্বের জন্য প্রাধান্য পায়। খেলাধুলার জুতো সম্পর্কিত সদ্য পরিচালিত গবেষণা অনুযায়ী, 500 মাইল দৌড়ের ক্রিয়াকলাপ অনুকরণ করার পরেও PEBA তার প্রাথমিক ঘনত্বের প্রায় 95% ধরে রাখে, যেখানে সাধারণ EVA একই পরিস্থিতিতে মাত্র প্রায় 78% ঘনত্ব ধরে রাখতে পারে। যাদের জুতো থেকে দিনের পর দিন নির্ভরযোগ্য সমর্থনের প্রয়োজন, তাদের জন্য এটি বাস্তব পার্থক্য তৈরি করে।
দীর্ঘ ব্যবহারের পরেও সাড়া ও প্রতিক্রিয়া ধরে রাখা
নরম ফোমগুলি তাৎক্ষণিক আরাম দিতে পারে কিন্তু সময়ের সাথে সাথে শক্তি প্রত্যাবর্তন হারায়। 12 সপ্তাহের একটি ক্রীড়াবিদ পরীক্ষায় দেখা গেছে:
- EVA মধ্যভাগের তল 40% প্রতিক্রিয়াশীলতা হারিয়েছে
- TPU/PEBA হাইব্রিডগুলি 85% প্রতিক্রিয়াশীলতা ধরে রেখেছে
- পুরোপুরি PEBA সিস্টেমগুলি 10% এর কম কর্মক্ষমতা হ্রাস দেখিয়েছে
পার্থক্যটি হল ক্রস-লিঙ্কিং ঘনত্বে—উচ্চমানের ফোমগুলিতে উচ্চতর আণবিক বন্ধন পুনরাবৃত্ত আঘাতের কারণে স্থায়ী বিকৃতির বিরুদ্ধে প্রতিরোধ করে।
শিল্পের চ্যালেঞ্জ: নরম কুশনিং এবং দীর্ঘমেয়াদী কাঠামোগত অখণ্ডতার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখা
ফুটওয়্যার ইঞ্জিনিয়ারদের একটি মূল জটিলতার মুখোমুখি হতে হয়: নরম ফোমগুলি আরাম বৃদ্ধি করে কিন্তু ঘষা পড়া কোষের প্রাচীরের কারণে প্রায়শই দ্রুত ক্ষয় হয়। শীর্ষ উৎপাদকরা এটি সমাধান করেন এভাবে:
- গ্রেডযুক্ত ঘনত্বের ডিজাইন (দৃঢ় নীচের স্তর + নরম উপরের স্তর)
- উচ্চ-চাপযুক্ত অঞ্চলে মাইক্রোস্ফিয়ার শক্তিকরণ
- হাইব্রিড TPU-EVA মিশ্রণ যা ছিঁড়ে যাওয়ার প্রতিরোধক্ষমতা 30% বৃদ্ধি করে
2024 সালের একটি দৌড়ানোর জুতার বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে PEBA-ভিত্তিক মধ্যম তল ঐতিহ্যবাহী EVA-এর তুলনায় 2.3 গুণ বেশি সময় ধরে কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে এবং সমতুল্য আরামদায়ক নরমতা প্রদান করে।
তুলনামূলক বিশ্লেষণ: বাস্তব পরিস্থিতিতে EVA, TPU এবং PEBA ফোমগুলির আয়ু
| উপাদান | ঘনত্ব (কেজি/মি3) | গড় আয়ু (মাইল) | সংকোচন পুনরুদ্ধার হার |
|---|---|---|---|
| ইভা | 150–200 | 300–400 | 78% |
| TPU | 300–400 | 500–600 | 88% |
| PEBA | 180–250 | 750–1,000 | 95% |
ক্ষেত্রের তথ্য নিশ্চিত করে যে দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষমতায় PEBA-এর প্রাধান্য রয়েছে, যদিও এর উচ্চতর খরচ (EVA-এর তুলনায় 3 গুণ) এর ব্যাপক গ্রহণযোগ্যতা সীমিত করে। TPU ভর্তুকিপ্রাপ্ত জুতোর জন্য খরচ ও টেকসইতার মধ্যে সেরা ভারসাম্য বজায় রাখে, যেখানে উন্নত EVA ফর্মুলেশনগুলি কর্মক্ষমতার ব্যবধান কমানোর জন্য ক্রমাগত বিকশিত হচ্ছে।
FAQ
খেলাধুলার জুতোতে ফোম ব্যবহারের প্রধান সুবিধা কী?
ফোম আরামদায়ক আর ধাক্কা শোষণের ব্যবস্থা করে, যা জয়েন্টগুলিতে চাপ কমায় এবং ক্লান্তি ছাড়াই খেলোয়াড়দের দীর্ঘ সময় ধরে কার্যকলাপ চালানোর অনুমতি দেয়।
জুতোর কর্মদক্ষতার উপর ফোমের ঘনত্বের কী প্রভাব ফেলে?
নিম্ন ঘনত্বের ফোম ক্রীড়া ক্ষমতা বাড়ায় এবং শক্তি ব্যয় কমায়, অন্যদিকে উচ্চ ঘনত্বের ফোম আরও ভালো গাঠনিক সমর্থন প্রদান করে।
কোন ফোম উপাদানটি সেরা শক্তি প্রত্যাবর্তন প্রদান করে?
PEBA-এর তুলনায় EVA এবং TPU সাধারণত উচ্চতর শক্তি প্রত্যাবর্তন প্রদান করে, যা রেসিং জুতোর জন্য আদর্শ হিসাবে পরিণত হয়।
আরামদায়ক হওয়ার ক্ষেত্রে ফোমের নমনীয়তা কীভাবে ভূমিকা রাখে?
নমনীয় ফোম পায়ের প্রাকৃতিক গতির সাথে খাপ খায়, যা দৌড়ানোর মতো ক্রিয়াকলাপের সময় জয়েন্টের চাপ কমায় এবং আরামদায়কতা বৃদ্ধি করে।
জুতোর জন্য ওপেন-সেল নাকি ক্লোজড-সেল ফোম ভালো?
ক্লোজড-সেল ফোম ধাক্কা শোষণে শ্রেষ্ঠ, অন্যদিকে ওপেন-সেল ফোম সংকোচন পুনরুদ্ধারের ত্রুটি থাকা সত্ত্বেও ভালো ভেন্টিলেশন প্রদান করে।