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國際田聯將禁用耐克NEXT%跑鞋被誤解!公平競賽和科技進步的邊界在哪裡?

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根據泰晤士報,跑者世界的報道,自從2017年發布以來,耐克4%以及Next%跑鞋得到眾多馬拉松冠軍的讚譽。

但是據推測,國際田聯可能將於近期宣布有關跑鞋的新規定時,新規將對中底厚度以及碳板使用進行規範,這些中底超厚超輕、回彈超強、中底內藏碳板的跑鞋似乎有可能被禁止。

在2019芝加哥馬拉松賽上,肯亞女子選手科斯蓋(Brigid Kosgei)以2小時14分04秒奪冠並打破了塵封16年之久的女子世界紀錄(男女混合)。

之前這個世界紀錄是英國長跑名將拉德克里夫於2003年在柏林馬拉松賽上創造的2:15:25,這次科斯蓋的成績也是大幅提高了世界紀錄,提高程度高達81秒。

科斯蓋就是穿著NEXT%,研究表明這雙鞋子使得跑步效率提高了4%。

眾所周知,這雙鞋配備了超厚同時超級輕的中底,並結合了像彈簧一樣起作用的碳纖維板,並且這雙鞋重量極輕,僅為190克。

而在2018年,基普喬格穿著同樣內藏碳板的耐克4%以2:01:39打破世界紀錄。

在2019年10月維也納,基普喬格在破2時,穿著的是白色的NEXT%升級款。

升級款的ZoomX中底進一步加厚,特別是前腳掌位置出現了一對圓形紐扣樣的結構。

據說這雙鞋相比NEXT%,採用了雙層碳板以及zoom氣墊,甚至可以近似理解為是一雙隱形的彈跳鞋。

一、碳板是作弊神器嗎?

NIKE的碳板就是碳纖維複合材料,是由環氧樹脂和碳纖維絲經過熱處理粘合後形成的一種複合材料,這種做法很類似用玻璃纖維和環氧樹脂混和的玻璃鋼,碳板是一種力學性能優異的新材料。

其優點包括具有碳材料的固有本性特徵,又兼備紡織纖維的柔軟可加工型,是新一代增強纖維。

碳板使鞋不容易扭曲,NEXT%和上一代4%一樣,很難彎折鞋底,這樣就可以增強保護性,在提升足的穩定性同時,有效促進回彈。

事實上,最早應用碳板材料的並非跑鞋,而是籃球鞋,因為籃球運動不同於跑步運動,跑步運動所導致的腳的扭轉是有限的。

而籃球運動要求運動員要不斷進行急停、急加速、急轉、變向等運動,這就容易導致足的過度扭轉,為了減少扭轉,碳板技術得以應用。

在籃球鞋中加入碳板主要是起到防扭轉減少腳踝受傷和能耗損失的作用,因為籃球涉及大量急停急加速急轉等動作,但在跑步過程中,腳的扭轉不多,且跑步一般也不會涉及急停變向等等,因此碳板技術在跑鞋應用上更多的是發揮其回彈作用。

據稱,耐克2017年為破2選手專門定製的跑鞋Zoom Vaporfly Elite鞋底夾層回彈力高達85%,這其中碳板發揮了重要作用。

檢測一雙鞋回彈好不好我們可以對鞋進行縱向彎折,所謂縱向彎曲硬度就是指一手抓住鞋前掌,一手抓住鞋跟,去彎折跑鞋,看看是否容易發生彎折。

如果很容易彎折,比如阿迪達斯的boost系列,說明鞋的縱向彎曲硬度小,緩震更好,而如果彎折很費勁,則說明彎曲硬度大,相對而言就可以提供更多的回彈。

對比NEXT%和飛馬35,給予同樣下壓力,飛馬前腳掌明顯彎折,而NEXT%彎折非常有限,這跟碳板技術運用不無關係。

二、對於碳板技術的爭議其實一直存在

耐克近年來設計出來的跑鞋讓運動員跑出了相當快的速度,取得了引人矚目的成績。

但這也引發了另一種有關技術進步與創新、違規之間灰色地帶的爭論。

什麼樣的行為算是為雙腳增添了不公平的競爭優勢?

許多體育項目都在糾結裝備的進步以及可能帶來的額外助力作用之間的分界線。

這其中最有名的恐怕就是鯊魚皮,原本游泳運動員可以穿著全身鯊魚皮參加比賽,但 2008 年北京奧運會禁止了這樣的泳衣,因為它們會在浮力和速度方面給運動員帶來不公平的競爭優勢。

在鯊魚皮時代,一大批世界紀錄被打破,在禁用鯊魚皮之後,這種狂破世界記錄的趨勢被遏制,但近幾年,穿著普通泳衣的運動員又開始打破被認為很難突破的鯊魚皮時代創造的世界紀錄,這說明人類的智慧是無窮的,依靠訓練和其他方面的科技進步,人類在更高更快更強的道路上沒有止境。

此外,在田徑領域,南非短跑運動員奧斯卡·皮斯托瑞斯(Oscar Pistorius)戴著刀鋒假肢參賽算不算違規一事也引起過爭論。

2007 年,在皮斯托瑞斯徑賽案審理期間,國際田聯出台了一項禁止使用彈簧、輪子等輔助技術的規定,這似乎就是專門針對他使用的 J 型碳纖維「刀鋒」腳而定的。

同年,製鞋品牌 Spira 表示,他們生產的跑鞋遭到了禁用,因為鞋裡使用了田聯認定為不當的彈簧技術。不過,自從皮斯托瑞斯在國際體育仲裁法庭(Court of Arbitration for Sport,CAS)上獲勝之後,國際田聯的規則就變得越來越模稜兩可了。

事實上,國際田徑聯合會(International Association of Athletics Federations)下設的技術委員會也曾經討論過跑鞋科技問題,「探討我們是否需要改變或審核相關許可」,但並沒有給出什麼顛覆性的建議或者結論。

紐約路跑協會(New York Road Runners)會長喬治·赫希(George Hirsch)表示:「如果鞋業公司將具有潛在助力作用的跑鞋技術申請了專利,這些鞋進入市場並被廣泛使用——從這種意義上來說,這會改變遊戲規則,你會想,要是人們可以利用這種優勢,這還算不算一個公平競爭的賽場。

反之,如果所有鞋都被認為可以提高成績,那是不是意味著每個參賽者都得光腳跑步了?

顯然,這是不可能的」。

但是,怎麼樣的鞋才算是跨過了那道線、給參賽者提供了不公平的競爭優勢呢?

似乎沒有人知道準確答案。

在規定跑步運動員腿上和腳上都允許出現什麼裝備這個問題上,國際田聯也一直表現得比較含糊。

國際田聯規則的第 143 條現在規定,運動鞋「不允許為運動員增加任何不公平的額外輔助,包括使用任何可以為穿戴者提供不公平優勢的技術」。

至於到底哪些因素可以帶來不公平優勢,規則中並沒有解釋。規則中也確實有提到「所有比賽用鞋必須經由國際田聯批准」,不過運動鞋公司基本也都沒有按照規定把他們生產的鞋遞交國際田聯檢驗。

2017年,耐克贊助的三位運動員在義大利蒙扎一級方程式賽車場上嘗試兩小時內跑完馬拉松,2016 年奧運冠軍、肯亞運動員埃魯德·基普喬(Eliud Kipchoge)也是其中之一。

三名運動員身著定製版的 Zoom Vaporfly Elite,這款鞋鞋底夾層很厚但很輕,長長的鞋底夾層里嵌入了一塊薄硬的碳纖維板,看上去就像一把勺子一樣。

換種方式來看,它的曲線從某種程度上來說有些像一片刀片。這塊碳纖維板是用來減少快速奔跑時所需要付出的體力。每跑一步,它都能儲存、釋放能量,也就是說,它有點像是彈弓或彈射裝置,可以推動運動員向前跑。

用耐克的說法就是用給定的速度奔跑時,這塊碳纖維板可以比耐克其他跑鞋多節省 4% 的能量,這也是被命名為4%的主要原因。

耐克公司高管表示,碳纖維鞋底以前就已經開始在跑鞋生產中使用了。

他們是在田聯制定的規則範圍內給運動員提供幫助,並沒有使用任何違法的彈簧或類似的東西。」但也有運動生理學家認為耐克的跑步鞋「可能違反了規定」,因為它有點像彈簧一樣發揮作用。

而英國運動科學家雅尼斯·匹茲拉迪斯(Yannis Pitsiladis)早期給耐克跑鞋進行了一次 CT 掃描,注意到在鞋底夾層中好像有一片碳纖維板。

匹茲拉迪斯說,由於這塊薄片有點像某種彈簧裝置,他本來以為這雙鞋會遭到禁用。

前荷蘭長跑選手喬斯·赫曼斯(Jos Hermens)的經紀公司旗下有奧運會冠軍基普喬、貝克勒以及其他頂級馬拉松選手,他說如果耐克含有碳板的跑鞋被禁用的話,他會感到「很驚訝,也很失望」。

他表示,體育運動應該繼續歡迎技術進步,就像跑步賽道從當年的煤渣道就升級到合成橡膠跑道,撐桿跳的杆子從竹竿進化到玻璃纖維,以及運動鞋開始加入氣墊和緩震膠體一樣。

赫曼斯說:「我們不是生活在中世紀,總會有新技術和新材料不斷出現。現在應該展示一些更加進步的東西,而不是選擇倒退。」

三、新型材料科技+碳板讓跑鞋如虎添翼

碳板技術在跑鞋中得到應用不是跑者想像得那樣簡單,在傳統EVA材料中加入一塊硬質碳板就萬事大吉。

事實上,正是由於跑鞋緩震材料的進步才促使了碳板技術在跑鞋中的運用,跑鞋加入碳板大大增加了製鞋工藝的難度,為什麼這麼說呢?

碳板彈性雖然很好,是指在彎折時回彈充分,但其在沒有彎折的情況下,質地卻十分堅硬,在中底中加入一塊硬質材料,就需要有很好的緩衝材料來減少堅硬碳板對於腳的硬衝擊,從而防止加入碳板後鞋的順應性下降和硬度增加,使得鞋的舒適性大大降低。

如果中底不夠厚,那麼這樣的碳板跑鞋穿起來是十分難受的,而在傳統EVA材料中加入碳板,那麼就勢必要增加EVA的厚度,但EVA一旦增厚,一方面重量明顯增加,一方面增厚的EVA恰恰抵消了碳板的回彈,使得碳板無法發揮作用。

因為EVA緩震好但回彈性能差,可以理解為一個緩震材料加一個回彈材料合在一起並不是又緩震又回彈,而是變成了既不緩震也不回彈,那就南轅北轍了。

所以碳板加入中底的前提就是要有更好地、更高級的緩震回彈材料,這種材料既要能充分緩震又要能充分回彈,與碳板一起是相互兼容而不是相互抵消。

同時,這種材料要足夠厚才能避免跑鞋因為加入碳板而失去彈性和順應性,但又要避免厚度增加帶來鞋的重量增加。

在材料方面,從EVA到阿迪達斯Boost,就已經實現了一次升級。阿迪達斯Boost技術是一種發泡技術,所以其中底有明顯顆粒感,感覺像泡沫,Boost的前身就是Infinergy 發泡微球,是由TPU原料顆粒發泡製成。

Boost材料是由德國著名化工企業巴斯夫股份公司(BASF SE)研發,巴斯夫是化工巨頭,也是世界500強。

巴斯夫的材料專家一直為同為德國企業的阿迪達斯提供技術支持。

最終,阿迪達斯公司採用巴斯夫全新發泡微球Infinergy研製出了具有卓越彈性和減震特性的Boost系列跑鞋。

Infinergy主要由發泡熱塑性聚氨酯 (E-TPU) 構成,經過加壓加熱預處理後,原來5毫米大小的顆粒可以像爆米花一樣膨脹。

在這個過程中,內含微型密閉氣泡的橢圓形微球的體積將增大10倍。這些密閉氣泡能夠賦予發泡微球以優異的彈性和需要的回彈效果。

每隻阿迪達斯跑鞋中含有 2500 顆泡沫微球,組合起來就能提供比較強大的彈性和緩震功能。中底就是通過這樣的方式吸收能量,然後將很大一部分能量反饋給跑步者。

而新一代尼龍發泡材料Pebax材料比阿迪達斯經TPU發泡的Boost材料更優良。

由阿科瑪(Arkema)公司研發的名為Pebax是一種尼龍彈性發泡材料,這種材料具有優異的柔韌和高回彈性能,它具備足夠的剛度,並且具有出色的低溫抗衝擊性能。

Pebax發泡材料比ETPU發泡材料(俗稱爆米花,也即阿迪Boost所採用的材料)擁有更好的回彈性。

Pebax發泡材料比ETPU發泡材料更輕

綜上所述,其實碳板技術並不是一項全新技術,在若干年前就已經在籃球鞋領域得到應用,之所以現在能用在跑鞋上面是因為中底材料技術進步了,跑鞋和籃球鞋的需求是不一樣的。

籃球鞋相對比較重,籃球鞋用碳板重在防扭轉,而跑鞋用碳板重在回彈,跑鞋相比籃球鞋,對於更輕更柔軟的要求更高,材料技術的進步才使得碳板在跑鞋上有了用武之地。

如果沒有材料科技的進步,碳板在跑鞋上的應用將大打折扣,因此,未來國際田聯除了限制碳板,也會限制中底厚度,因為現在的材料已經讓跑鞋又輕又厚又彈。

材料越來越輕所以可以中底做得越來越厚

四、國產碳板跑鞋對標NEXT%取得不俗的進步

國產跑鞋近年來的進步有目共睹,李寧?飛電跑鞋、多威競速跑鞋、特步160X跑鞋就是碳板跑鞋的代表。

國產跑鞋廠家經過多年積累,已經具備相當研發能力,也紛紛建立了自己的跑鞋實驗室,國際品牌的標杆作用也激勵著國產跑鞋不斷進步,不斷縮小差距。

五、規範裝備的技術標準其目的還是追求公平的比賽環境

穿著耐克從4%到 Next%鞋的人創造許多優異成績,引起了非耐克贊助的運動員以及競爭對手品牌的關注和非議。

對NEXT%的批評還包括它太過價格昂貴,不屬於「所有人都可以買到」的鞋子……

從游泳領域的鯊魚皮到碳板跑鞋,運動裝備的科技含量無疑是越來越高,那麼運動裝備的革新究竟是科技進步助力體育成績提升,還是一種節省人力的「作弊」手段從而減少了人類對於更高更快更強的主觀付出,全身包裹鯊魚皮是被禁止了,碳板跑鞋會成為下一個被禁止的嗎?

碳板禁止了,中底材料限制厚度,就能阻礙跑鞋材料研發的進步嗎?

當然不會,跑鞋材料還是會越來越高級,越來越輕,越來越回彈。

我們要做的是區分裝備帶給人良好運動體驗和人類依賴裝備大幅度提高運動成績的邊界在哪裡。

顯然,我們已經不可能回到赤腳跑馬的年代。

事實上,對體育裝備進行必要的技術規範無疑是正確的,標槍重心前移以避免標槍飛出田徑場,F1賽車縮缸、限制排量、引擎改動限制、氣動力學限制更是層出不窮,乒乓球直徑從原來的38mm變成現在的40mm,鯊魚皮游泳衣禁止全身包裹覆蓋,都是對體育裝備進行限制的案例。

這些限制事實上並沒有阻礙這個體育項目的發展,而是讓裝備的技術標準得到一定程度的限制,從而避免裝備成為運動主角,而不是人,因為人的努力付出和創造性才是體育競技充滿魅力的關鍵所在,即使鯊魚皮被禁止使用,當年創造的世界紀錄不照樣近年來被逐步打破嗎?

由於基普喬格(Kipchoge)和科斯蓋(Kosgei)都將在今年四月的倫敦馬拉松比賽中參賽,以及許多其他通常會穿這雙鞋的精英運動員,國際田聯也坐不住了,再次嚴肅討論跑鞋技術標準將是近期一個重要話題!

事實上,國際運動組織從來不會對某一個具體品牌具體型號的裝備禁止使用,而是對裝備進行必要的技術規範。

很有可能,國際田聯未來將對跑鞋中底厚度、碳板使用作出限制,這種限制不是阻礙科技進步,而是避免腳踩「彈簧」,

我們完全不用擔心對跑鞋進行限制,人類智慧也會受到限制,跑鞋技術進步沒有止境!

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