Көпіршікті аяқ киім материалдарындағы амортизация мен соққыны жұтқыштық
Қозғалыс кезінде көпіршіктің соққыны қалай жұтатыны және шашырататыны
Адам жүгіргенде аяқ киімдегі көбік әрбір қадамның соққы энергиясын вискоэластик деформация деп аталатын нәрсе арқылы жылуға айналдырады. EVA көбігі сияқты заттарда кездесетін тұйық ұяшықтар олардың ішінде шағын ауа қалтасын ұстап тұрады. Жүгіруші жерге тиген кезде бұл ауа қалталары баяу сығылады, бұл аяққа берілетін күштің мөлшерін азайтуға көмектеседі. Кейбір зерттеулер 2023 жылы Ponemon жүргізген зерттеуде қатты табаны бар аяқ киіммен салыстырғанда бұл күшті шамамен 40% дейін азайтуы мүмкін екенін көрсетті. 2024 жылғы аяқ киім материалдары туралы жаңартылған хабарламада тағы бір пайда көрсетілген. Адам жүгірген кезде бұл көбіктердің энергияны шашырату тәсілі білек пен білекше сүйектеріне түсетін кернеуді 18-22 пайызға дейін төмендетеді. Бұл спортшылар үшін уақыт өте келе тізе мен білекшелерін қорғау үшін нақты айырмашылық жасайды.
EVA, PEBA және TPU: Энергияны қайтару мен амортизациялау сапасын салыстыру
| Материал | Энергияны қайтару (%) | Амортизация (N/мм) | Ең тиімді пайдалану жағдайы |
|---|---|---|---|
| ЕВА | 60–65 | 0.8–1.2 | Күнделікті аяқ киімдер |
| PEBA | 75–85 | 1.4–1.8 | Жарыс аяқ киімдері |
| TPU | 68–72 | 1.0–1.5 | Ұзақ қашықтыққа жүгірушілер |
PEBA (полиэфир блок амид) элиталық спортшылар үшін жоғары серпінділік қамтамасыз етеді, ал TPU (термопластикалық полиуретан) төзімділік пен реактивтілікті теңестіреді. EVA бюджетке сәйкес келетін модельдерде оның құны тиімді басу қасиеттеріне байланысты кең таралған.
Ашық ұяшықты және жабық ұяшықты көбік құрылымдары мен олардың соққыдан қорғау механизмтері
Жабық ұяшықты көбіктер вертикальды күшті жұту бойынша ерекшеленеді (85–90% тиімділік), сондықтан олар тақтақтың артқы бөлігі үшін идеалды. Ашық ұяшықты нұсқалар латеральды икемділікті 30% арттырады, бірақ тез батып кетуді болдырмау үшін тығыз құрам керек — трейлда жүгіру аяқ киімінде маңызды фактор.
Талқылау: жұмсақ көбік әрқашан ыңғайлылық үшін жақсы ма?
Жұмсақ көбіктер (<30 Asker C) бастапқы соққы күштерін азайтса да, тірек-қимыл аппаратын тұрақтандыру үшін бұлшық ет белсенділігін 12–15% арттырады (Ponemon, 2023). Қазіргі заманғы ортаңғы табан дизайны материалдарды қабаттап орналастыру арқылы мұны шешеді — қатты TPU негізі және жұмсақ EVA жоғарғы қабаттары — тұрақтылық пен ыңғайлылықты біріктіреді.
Зерттеу жағдайы: Алдыңғы қатарлы өндірушінің реакция беретін амортизациялық технологиясы
Әйгілі спорт киімдері компаниясының TPU гранулалы ортаңғы табаны көбік инженериясының өнімділікке қалай әсер ететінін көрсетеді. Зертханалық сынақтар оның 5000-нан астам кеңейтілген TPU капсулалары стандартты EVA-ға қарағанда энергия қайтаруды 28% жақсартып, 800 км жүргеннен кейін ығыстыруды 94% қалпына келтіретінін көрсетті — бұл мақсатты материалдардың жаңашылдығы дәстүрлі амортизация шектеулерін жеңіп шығуы мүмкін екенін дәлелдейді.
Етік материалы ретінде көбіктің жеңіл өнімділік пайдасы
Төменгі тығыздықты көбік неліктен спорттық өнімділікті жақсартады және шаршауды азайтады
Көбік материал соншалықты жеңіл болып тұратын себебі оның ұяшық деңгейіндегі құрылымымен тікелей байланысты. Мысалы, EVA-ны алып қарастырайық — ол қалыпты резеден шамамен 40 пайызға жеңіл, бірақ әлі де құрылымдық тұрғыдан жақсы ұсталады. Өткен жылы «Жарнала оф Спортс Инжиниринг» журналында жарияланған зерттеулерге сәйкес, спортшылар бұл жеңіл көбік материалдары бар аяқ киімдерді киіп жүргенде ескі материалдармен салыстырғанда шамамен 12-ден 18 пайызға дейін аз энергия жұмсайды. Бұл спортшылардың толық шаршағанша ұзақ уақыт бойы өз жылдамдықтарын сақтай алатынын білдіреді. Тағы бір артықшылығы: тұрақты бағыт өзгерту талап етілетін спорт түрлерінде төмен тығыздықтағы көбік материал жылдам қимылдарға нақты көмектеседі. Ол аяқ киімнің салмағын қатты төмендетеді, бірақ әлі де жеткілікті демалыс функциясын қамтамасыз етеді, сондықтан аяқтар ауыртпалықты сезбейді.
Көбік тығыздығын өлшеу әдістері және оның аяқ киім дизайнына әсері
Өндірушілер көбік тығыздығын (кг/м³) анықтау үшін ASTM D3574 стандартталған сынақтарды қолданады, бұл көрсеткіш тікелей аяқ киімнің өнімділігімен байланысты:
- <20 кг/м³: Өте жеңіл жарыс аяқ киімі (спринтерлер үшін оптималды)
- 20–40 кг/м³: Теңдестірілген спорттық аяқ киім (беріктік + жауап беру қабілеті)
40 кг/м³: Ауыр жұмыс аяқ киімі
25–30 кг/м³ тығыздықтағы ортаңғы табан марафон уақытын ауыр нұсқалармен салыстырғанда 2,7% жақсартады, бұл дәлме-дәл жобаланған көбік материалдарға деген сұранысты арттырады.
Қазіргі заманғы аяқ киімде салмақтың азаюы мен құрылымдық тіреуді теңестіру
Қазіргі заманғы пішіндеу әдістері аяқ киімдердің ең көп жүктеме түсетін аймақтарын, мысалы, тақтақтың маңындағы бөліктерді нығайтуға мүмкіндік береді, сонымен қатар жалпы салмағын 250 грамнан төмен ұстайды. Мысалға, Nike-дің FlyteFoam Pro технологиясын алайық. Табанының бойынша олардың тығыздығы әртүрлі қабаттары бар. Алдыңғы бөлігі куб метріне шаққанда 15 кг шамасында жеңіл болып келеді, бұл жүруді оңайлатады, ал артқы жағында куб метріне 35 кг-ға дейін арттырылып, қолдау көрсету жақсартылады. Өткен жылы Biomechanics Weekly журналының кейбір зерттеулеріне сәйкес, бұл сияқты конструкция барлық жерінде біркелкі жеңіл болып келетін аяқ киімдермен салыстырғанда жарақаттану ықтималдығын шамамен 22% азайтады. Сондықтан да олар әлі де қолданушыға жеңіл сезілсе де, осындай жетілдірілген көбік материалдар қанағаттанарлық қорғаныс та қамтамасыз етеді.
Иккілдік, отыруы және ыңғайлылық: Көбік материал қалай пайдалануға ыңғайлылықты арттырады
Жүрудің табиғи қозғалысы мен аяқ қимылын қолдаудағы көбік материал иккілдігінің рөлі
Бүгінгі аяқ киімдері үшін маңызды болып табылатын нәрсе — бұл көбік материалдың адамның табанының табиғи қозғалысымен қалай иілетіні. Қатты бөлшектер табаныңның қалыпты қозғалысына кедергі жасайды, ал EVA сияқты жаңа көбіктер адам тоқымнан мұрынша қарай жүрген кезде нақты иіледі. 2022 жылы Journal of Biomechanics журналында жарияланған зерттеулер бұл ескі материалдарға қарағанда буындарға түсірілетін қысымды шамамен 18-ден 24 пайызға дейін азайтуы мүмкін екенін көрсетті. Бұл иілу табанның табиғи иілу орнымен жақсы сәйкес келеді және адамдардың табанының бүйір жағында тұрақтылықты жоғалтпай, тегіс қадамдар жасауына көмектеседі.
Материалдың құрамы (EVA, PEBA, TPU) және оның иілу мен отыруына әсері
- EVA памп әдеттегі қаттылық диапазоны 40–60C Shore A адаптивті пішінге ие болу үшін жұмсақтық пен серпімділіктің тепе-теңдігін ұсынады
- PEBA (полиэфир блок амид) пластикалық иілгіштіктің төмендеуінің құнына тура қарым-қатынаста энергияны қайтару мүмкіндігін арттырады (75% - EVA-ның 60%-ына қарсы)
- TPU (Термопластик Полиуретан) 10 000-нан астам иілу циклы арқылы пішін тұтастығын сақтай отырып, икемділік пен беріктікті үйлестіреді
Тұйық ұяшықты көбіктер ылғалға төзімділікте жақсы көрсеткіш береді, бірақ ауа ағынын шектейді, ал ашық ұяшықты түрлер қысу арқылы қалпына келуін нашарлатып, желдетуді жақсартады.
Инновациялық шоғыр: Адаптивті ыңғайлылық үшін 3D-басып шығарылған көбік аймақтары
Өндірушілер енді дәл нақты градуирленген көбік аймақтары бар аяқ киімдерді жасайды — қолдау үшін қатты TPU кемпірқосақтар тегіс етіп жұмсақ EVA мұрынша аймақтарына ауысады. 2023 жылғы сынақ киімдеу нәтижесі бойынша зоналық жүйелері бар аяқ киімдерді біркелкі көбік конструкцияларымен салыстырғанда қатысушылардың 89% аяғының шаршауы азайғанын хабарлады.
Көбік ортаңғы табандардың беріктігі мен ұзақ мерзімді өнімділігі
Уақыт өте келе қысудан кейін пішінін сақтау қабілеті мен материалдың бұзылуы
Ортаңғы табан тақтасының көбік материалдары жүру немесе жүгіру кезінде тұрақты қысымға ұшырағанда уақыт өте кеміп бастайды. Зертханалық жағдайларда жүргізілген сынақтар тұйық ұяшықты көбіктер, мысалы TPU қысу зақымдануына қарсы едәуір жақсы төзімді екенін көрсетті. Бұл материалдар стандартты ашық ұяшықты EVA көбіктеріне қарағанда қысу деформациясына төзімділікте шамамен 22% жақсару көрсетеді, яғни олармен жасалған аяқ киімдер әдеттегі жағдайларда шамамен 30% ұзақ уақыт серпімділік сипаттамаларын сақтайды. Шынымен де ерекше өнімділік көрсету туралы болғанда, молекулалық беріктігі ерекше PEBA көбіктері ерекшеленеді. Соңғы зерттеулерге сәйкес, спорт аяқ киімдеріндегі PEBA материалдары 500 миля жүгіруді модельдеуден кейін бастапқы қалыңдығының 95%-ын сақтап қалады, ал дәстүрлі EVA материалдары осындай жағдайларда тек шамамен 78% қалыңдық сақтай алады. Бұл күнбе-күн сенімді қолдау керек адамдар үшін нақты айырмашылық жасайды.
Ұзақ пайдаланудан кейін серпімділік пен серпу қабілетін сақтау
Жұмсақ көбіктер бастапқыда ыңғайлылықты қамтамасыз етуі мүмкін, бірақ уақыт өте келе энергия қайтару қабілетін жоғалтады. 12 апталық спортшылардың сынамасы келесіні көрсетті:
- EVA ортаңғы табандар серпімділік қабілетінің 40% жоғалтты
- TPU/PEBA гибридтері 85% серпімділігін сақтады
- Таза PEBA жүйелері <10% өнімділік төмендеуі байқалды
Айырмашылық кросс-байланыстырудың тығыздығында — жоғары сапалы көбіктердегі молекулалық байланыстар қайталанатын соққылардан туындайтын тұрақты деформацияға төзімді болады.
Өнеркәсіптің шағымы: Жұмсақ демалысты және Ұзақ мерзімді Құрылымдық Бүтіндікті Тепе-теңдестіру
Аяқ киім инженерлері негізгі компромисспен кездеседі: жұмсақ көбіктер ыңғайлылықты арттырады, бірақ тор қабырғаларының ыдырауына байланысты жиі тез қожырады. Алдыңғы қатарлы өндірушілер осы мәселеге келесі арқылы қарайды:
- Градациялық тығыздық дизайндары (қатты негізгі қабаттар + жұмсақ жоғарғы қабаттар)
- Микросфера арматурасы жоғары кернеу аймақтарында
- TPU және EVA қоспалары бұл жыртылуға төзімділікті 30% арттырады
2024 жылғы екінші баспалдақ анализі PEBA негізіндегі ортаңғы табан құрылымдық бүтіндікті дәстүрлі EVA-ға қарағанда 2,3 есе ұзақ сақтайтынын көрсетті, сонымен қатар эквивалентті жұмсарту деңгейін ұсынады.
Салыстырмалы талдау: Нақты жағдайлардағы EVA, TPU және PEBA көбіктерінің қызмет ету мерзімі
| Материал | Тығыздық (кг/м³) | Орташа қызмет ету мерзімі (миль) | Қысылу қалпына келтіру жылдамдығы |
|---|---|---|---|
| ЕВА | 150–200 | 300–400 | 78% |
| TPU | 300–400 | 500–600 | 88% |
| PEBA | 180–250 | 750–1,000 | 95% |
Талап етілетін деректер PEBA-ның ұзақ мерзімді өнімділікте басымдығын растайды, дегенмен оның жоғары құны (EVA бағасынан 3 есе) кеңінен таратылуына шектеу қояды. Массалық аяқ киім үшін TPU құны мен беріктіктің ең жақсы тепе-теңдігін сақтайды, ал алдыңғы деңгейдегі EVA құрамдары өнімділік айырмашылығын жабу үшін дамып отырады.
Жиі қойылатын сұрақтар
Спорт аяқ киімдерінде көбік қолданудың негізгі пайдасы қандай?
Көбік жастықтама мен соққыны жұмсарту қызметін атқарады, буындарға түсетін кернеуді азайтады және спортшылардың шаршамай ұзақ уақыт орындауына мүмкіндік береді.
Көбіктің тығыздығы аяқ киімнің өнімділігіне қалай әсер етеді?
Төмен тығыздықтағы көбіктер дене шынықтыру өнімділігін арттырады және энергияның жұмсалуын азайтады, ал жоғары тығыздықтағы көбіктер құрылымдық қолдау көрсетеді.
Қай көбік материалы ең жақсы энергия қайтаруын ұсынады?
EVA мен TPU-ға қарағанда PEBA жүгіру аяқ киімдері үшін идеалды болып табылатын жоғарырақ энергия қайтаруын ұсынады.
Көбіктің икемділігі ыңғайлылыққа қалай ықпал етеді?
Икемді көбік табаның табиғи қозғалысына сәйкес келеді, жүгіру сияқты әрекеттер кезінде буындарға түсетін кернеуді азайтады және ыңғайлылықты арттырады.
Аяқ киімдер үшін ашық немесе жабық ұяшықты көбіктердің қайсысы жақсы?
Жабық ұяшықты көбіктер соққыны жұмсартуда жақсы, ал ашық ұяшықты көбіктер сығылу қалпына келуінен айырылса да, желдетуде жақсырақ.
Мазмұны
-
Көпіршікті аяқ киім материалдарындағы амортизация мен соққыны жұтқыштық
- Қозғалыс кезінде көпіршіктің соққыны қалай жұтатыны және шашырататыны
- EVA, PEBA және TPU: Энергияны қайтару мен амортизациялау сапасын салыстыру
- Ашық ұяшықты және жабық ұяшықты көбік құрылымдары мен олардың соққыдан қорғау механизмтері
- Талқылау: жұмсақ көбік әрқашан ыңғайлылық үшін жақсы ма?
- Зерттеу жағдайы: Алдыңғы қатарлы өндірушінің реакция беретін амортизациялық технологиясы
- Етік материалы ретінде көбіктің жеңіл өнімділік пайдасы
- Иккілдік, отыруы және ыңғайлылық: Көбік материал қалай пайдалануға ыңғайлылықты арттырады
-
Көбік ортаңғы табандардың беріктігі мен ұзақ мерзімді өнімділігі
- Уақыт өте келе қысудан кейін пішінін сақтау қабілеті мен материалдың бұзылуы
- Ұзақ пайдаланудан кейін серпімділік пен серпу қабілетін сақтау
- Өнеркәсіптің шағымы: Жұмсақ демалысты және Ұзақ мерзімді Құрылымдық Бүтіндікті Тепе-теңдестіру
- Салыстырмалы талдау: Нақты жағдайлардағы EVA, TPU және PEBA көбіктерінің қызмет ету мерзімі
-
Жиі қойылатын сұрақтар
- Спорт аяқ киімдерінде көбік қолданудың негізгі пайдасы қандай?
- Көбіктің тығыздығы аяқ киімнің өнімділігіне қалай әсер етеді?
- Қай көбік материалы ең жақсы энергия қайтаруын ұсынады?
- Көбіктің икемділігі ыңғайлылыққа қалай ықпал етеді?
- Аяқ киімдер үшін ашық немесе жабық ұяшықты көбіктердің қайсысы жақсы?