Τρέχοντας στον αφρό!

Posted by Ioannis 22/12/2018 0 Σχόλιο(α)

Τρέχοντας στον αφρό!

O ποδηλάτης έχει το ποδήλατο.  Ο παραπεντάς έχει το αλεξίπτωτο.  Ο καγιακάς έχει το σκάφος του.  O γκόλφερ έχει την τσάντα με τα μπαστούνια του.  Ο δρομέας έχει συμπιέσει όλη του την τέχνη σε ένα singlet, σε ένα shorts, και κυρίως σε ένα ζευγάρι παπούτσια.  Ένα σπορ και ένα εκατομύριο επιλογές παπουτσιών να αλλάζουν κάθε χρόνο.  Ποιο είναι το πιο καλό; - η ερώτηση που απασχολεί σχεδόν όλους τους δρομείς! Πέρα από χρώματα, σχέδια υφάσματα, ραφές και laser jet εκτυπώσεις το κυρίαρχο κριτήριο με το οποίο κρίνουμε ποιο παπούτσι θα μας πάει στις επόμενες εκατοντάδες χιλιόμετρα είναι ο…αφρός!

Μεσόσολα, αυτή είναι η καρδιά του παπουτσιού.  Υπεύθυνη για την απορρόφηση των κραδασμών στην προσγείωση, την μετάβαση (transition) και την απογείωση.  Όσο ή καρδιά χτυπάει τόσο μπορείς να τρέξεις το παπούτσι.  Αν η μεσόσολα πάψει να πάλλεται τότε το αντικαθιστάς.

Η μεσόσολα φτιάχνεται συνήθως από αφρούς EVA (ΕthyleneVinylAcetate) είτε από συμπιεσμένα φύλλα EVA, είτε εχγυμένους σε καλούπια. Η κάθε εταιρεία χρησιμοποιεί τα δικά της μίγματα EVA για να δώσει τις ιδιότητες που θέλει. Νέες εξελίξεις στο χώρο είναι οι αφροί διογκωμένης πολυουρεθάνης (E-TPU) και οι αφροί συμπολυμερών ολεφίνης (OBCs).

Εκτός από τον αφρό στη μεσόσολα θα βρούμε (ανάλογα με το ποιά τεχνολογία χρησιμοποιεί ο εκάστοτε κατασκευαστής τμήματα από σιλικόνη (τζελ), θύλακες αέρα (airpads), κομμάτια σκληρού πλαστικού κ.α.

Όταν λέμε αφρός εννοούμε ένα αφρώδες υλικό με κλειστές κυψέλες (closed cell foam) στις οποίες μέσα περιέχεται αέριο.  Βάλτε στο μυαλό σας τον αφρό του χτηπημένου καφέ.  Παίρνεις ένα υγρό και με χτύπημα το φουσκώνεις προσθέτοντας αέρα μέσα στη δομή του. Στην περίπτωση της σόλας, μέσα στο μίγμα όταν αυτό είναι σε υγρή ακόμη μορφή, εισάγεται  αερακτικό, ένα συστατικό που εισάγει αέρα στο μίγμα. Έτσι όταν το μίγμα θερμαίνεται μέσα στο καλούπι, το αερακτικό δημιουργεί φυσσαλίδες οι οποίες διογκώνουν τον αφρό. Έτσι δημιουργούνται μικρές κυψέλες με τοίχωμα EVA που περιέχουν μέσα αέριο. Το αποτέλεσμα είναι όπως στο πιο κάτω σχήμα που μας δείχνει πως είναι ο αφρός στο μικροσκόπιο. Η κλίμακα που φαίνεται στο σχήμα είναι 50 μm (ένα μm είναι το ένα χιλιοστό του χιλιοστού).

Κάθε κυψέλη είναι σαν ένα μπαλόνι.  Όταν συμπιέζουμε την κυψέλη παραμορφώνονται τα τοιχώματά της.  Όταν σταματήσει να ασκείται δύναμη, η κυψέλη επανέρχεται στο αρχικό της σχήμα.

Και τώρα λίγη φυσική.  Για να εξηγήσουμε τη λειτουργία του αφρού καλό είναι να δούμε τι δύναμη ασκείται στο πέλμα μας την ώρα που τρέχουμε. Στο πιο κάτω σχήμα φαίνεται ένα τυπικό διάγραμμα της κατακόρυφης δύναμης αντίδρασης του εδάφους (ουσιαστικά της δύναμης που ασκείται στο πόδι μας κατά τη διάρκεια επαφής με το έδαφος την ώρα που τρέχουμε).

Η πρώτη κορυφή του διαγράμματος (πράσινη σκίαση) είναι η δύναμη πρόσκρουσης που ασκείται κατά την πρώτη επαφή του πέλματος με το έδαφος. Η δεύτερη κορυφή (κόκκινη σκίαση) είναι η δύναμη που ασκούμε κατά τη διάρκεια της στάσης (το ένα πόδι στο έδαφος) και της απογείωσης.

Σημειώστε ότι το πιο κάτω διάγραμμα δείχνει μια τυπική προσγείωση με την πτέρνα (heel strike). Στην περίπτωση προσγείωσης με το μέσο του πέλματος (midfoot strike), ή με το εμπρός μέρος (forefoot strike) η πρώτη κορυφή είναι από πολύ χαμηλότερη, έως και ανύπαρκτη.

Όπως φαίνεται και από το διάγραμμα η δύναμη που «ρίχνουμε» στο πόδι μας σε κάθε βήμα, μπορεί να φτάσει από 1,5 έως και 3 φορές το βάρος του σώματός μας! Ο αφρός συμπιέζεται λοιπόν και υποχωρεί με το μηχανισμό που είδαμε πιο πάνω.  Η υποχώρηση αυτή του αφρού δουλεύει σαν ένα σύστημα ανάρτησης κάτω από το πέλμα μας. Απορροφάει την ενέργεια κατά την υποχώρηση και επιστρέφει ένα μικρό μέρος της όταν το πέλμα μας αρχίζει να σηκώνεται κατά τη φάση της απογείωσης. Αυτός είναι ένας κύκλος φόρτισης-αποφόρτισης του αφρού. Όταν τρέχουμε, αυτός ο κύκλος επαναλαμβάνεται μερικές χιλιάδες φορές! Μία για κάθε βήμα.  Σε κάθε κύκλο ο αφρός «προσπαθεί» να επανέλθει στο ίδιο ύψος (αρχικό ύψος) που είχε  πρωτού συμπιεστεί. Αυτό όμως δε γίνεται λόγω του φαινομένου της υστέρησης. Έτσι κάθε φορά, σε κάθε βήμα, ο αφρός μένει και λίγο πιο κάτω. Αυτό φαίνεται στο πιο κάτω σχήμα.

Αφρός παπουτσιού:

Μηχανικό ελατήριο:

Φαίνεται κατ’αρχήν ότι οι αφροί δεν έχουν γραμμική συμπεριφορά όπως ένα μηχανικό ελατήριο.  Το επόμενο που παρατηρούμε είναι ότι για σχετικά μικρές δυνάμεις πίεσης του αφρού, αυτός συμπεριφέρεται γραμμικά σαν ελατήριο. Δηλαδή τον πιέζουμε λίγο και αυτός επανέρχεται στο ύψος που είχε αρχικά. Όταν αρχίζει να μεγαλώνει η δύναμη συμπίεσης όμως, αλλάζει συμπεριφορά και υποχωρεί με πιο έντονο ρυθμό από πριν. Αυτό που έχει όμως το μεγαλύτερο ενδιαφέρον είναι ότι όταν μειώνεται η δύναμη που τον συμπίεζε, ο αφρός προσπαθεί να επανέρθει στο αρχικό του ύψος με πιο αργό ρυθμό απ'ότι όταν συμπιεζόταν και μάλιστα χωρίς να φτάνει στο αρχικό ύψος.  Αυτό είναι το φαινόμενο της υστέρησης. Εδώ να σημειώσουμε ότι οι νέοι τύποι αφρών E-TPU και OBCs εμφανίζουν πολύ καλύτερη συμπεριφορά στην επαναφορά στο αρχικό ύψος.

Αν υπολογίσουμε ότι σε ένα τρέξιμο 10 χιλιομέτρων το κάθε παπούτσι μπορεί να κάνει αυτό τον κύκλο περίπου 4.000 με 5.000 φορές, εύκολα μπορούμε να καταλάβουμε ότι στο τέλος του τρεξίματος το ύψος της μεσόσολας μπορεί να έχει υποχωρήσει από ελάχιστα δέκατα του χιλιοστού έως και κατά λίγα χιλιοστά!!  Όταν σταματάμε το τρέξιμο, ο αφρός συνεχίζει να προσπαθεί να επανέρθει στο αρχικό του ύψος.  Όσο πιο πολύ χρόνο έχει για να «ξεκουραστεί» τόσο πιο κοντά στο αρχικό του ύψος θα έρθει.  Αυτός είναι και ο λόγος που συνιστούμε να χρησιμοποιούνται  πάνω από ένα ζευγάρι παπούτσια.  Περισσότερος χρόνος ξεκούρασης του παπουτσιού, σημαίνει μεγαλύτερος χρόνος ζωής!

Αφρός πολυουρεθάνης (E-TPU)

Κάθε φορά που τρέχουμε συμβαίνει αυτό το φαινόμενο.  Από κάποιο χρονικό διάστημα και μετά, τα τοιχώματα κάποιων κυψελών «σπάνε» και αφήνουν το αέριο που περιείχαν να φύγει.  Έτσι μια κυψέλη χωρίς αέριο είναι σαν το μπαλόνι (που λέγαμε πριν) χωρίς αέρα!  Δεν μπορεί να απορροφήσει κραδασμούς.  Όσο πιο πολλές κυψέλες σπάνε, τόσο πιο πολύ απορρόφηση χάνουμε από τη σόλα μας. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να χαθεί τόσο πολλή απορρόφηση ώστε να αρχίσουμε να το νοιώθουμε στα πόδια μας και να πάρουμε την απόφαση να αλλάξουμε τα παπούτσια μας.

Το πότε θα συμβεί αυτό εξαρτάται από πολλούς παράγοντες.  Υπάρχει ένας γενικός κανόνας για 600 – 800 χιλιόμετρα επειδή είναι ένας συνηθισμένος μέσος όρος ζωής, αλλά για την ακρίβεια ο χρόνος ζωής επηρεάζεται από:

  • Κατ’αρχήν, το είδος του αφρού.  Σε γενικές γραμμές όσο πιο πυκνός είναι ο αφρός, τόσο πιο βαρύς είναι αλλά και τόσο καλύτερη επιστροφή στο αρχικό του ύψος έχει.  Όσο πιο αραιός, τόσο  μικρότερο το βάρος και μικρότερη η επιστροφή.  Ένα παπούτσι που είναι προορισμένο για μικρής διάρκειας προπονήσεις (π.χ.  προπονητικό – trainer, για προπονήσεις σε στίβο) θα έχει αφρό με μικρότερη πυκνότητα.  Εδώ δε μας ενδιαφέρει πολύ αν στο τέλος της προπόνησης έχει χάσει λίγη απόσβεση το παπούτσι, δεν θα το καταλάβουμε καν.  Μας ενδιαφέρει όμως το να έχει χαμηλό βάρος κάτι που η χαμηλότερη πυκνότητα μας το δίνει.  Αντίθετα, ένα παπούτσι για μεγάλες προπονήσεις (longruns) θα πρέπει να μας παρέχει απόσβεση μέχρι και το τελευταίο χιλιόμετρο.  Εδώ ο αφρός με τη μεγαλύτερη πυκνότητα υπερέχει γιατί επιστρέφει στο αρχικό του ύψος πολύ καλύτερα, με τίμημα βέβαια το αυξημένο βάρος.  
  • Προφανώς τον όγκο χιλιομέτρων. 
  • Τον τρόπο που τρέχουμε. Το πώς πατάμε και με πόση δύναμη επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τη ζωή του αφού.  
  • Το σωματικό μας βάρος.  
  • Τη χρήση του παπουτσιού και για άλλες δραστηριότητες.  Δυστηχώς η φυσική λέει πως το περπάτημα και η ορθοστασία μειώνει το χρόνο ζωής του αφρού. 
  • Τις κλιματολογικές συνθήκες.  Οι ακραίες θερμοκρασίες επηρεάζουν τη σκληρότητα και επομένως τη μακροζωία του αφρού.  Στο πολύ κρύο, οι αφροί συμπεριφέρονται σαν πιο σκληροί και αργούν να «ζεσταθούν», ενώ στις υψηλές θερμοκρασίες συμβαίνει το αντίθετο.  Κι εδώ οι νέοι τύποι αφρών E-TPU και OBCs εμφανίζουν πολύ καλύτερη συμπεριφορά στις ακραίες θερμοκρασίες. 
  • Το να μην εκθέσουμε τα παπούτσια μας σε υψηλές θερμοκρασίες (άνω των 80ο C).  Εκεί μπορεί να ξεκολλήσουν τα μέρη που είναι κολλημένα με κόλλες, ενώ σε ακόμη μεγαλύτερες θερμοκρασίες, μπορεί να συνεχίσει η διόγκωση του αφρού και να «φουσκώσει» η σόλα!  Προφανώς το πλύσιμο στο πλυντήριο και ιδίως σε υψηλές θερμοκρασίες είναι απαγορευτικό. 
  • Η πολύχρονη αποθήκευση των παπουτσιών μπορεί να επηρεάσει το χρόνο ζωής τους. Επειδή οι αφροί είναι ουσιαστικά πλαστικά (πολυμερή), με την πάροδο του χρόνου εαν δεν είναι αποθηκευμένα σε ιδανικές συνθήκες (χαμηλές θερμοκρασίες και σκοτάδι) εκφυλίζονται και χάνουν τις ιδιότητές τους. Στα παπούτσια μας αυτό συμβαίνει συνήθως μετά από 5 - 6 χρόνια.

Και ενώ στα παπούτσια δρόμου η χιλιομετρική ένδειξη είναι η πιο σημαντική ένδειξη κόπωσης στα παπούτσια βουνού η βασική μέτρηση κόπωσης είναι οι ώρες χρήσης.  Γιατί;  Γιατί στα παπούτσια βουνού (trail) οι ταχύτητες είναι σημαντικά χαμηλότερες.  Επιπλέον, το πέλμα δεν πατάει με τον ίδιο μονότονο τρόπο και (λόγω του τερέν) το πόδι μας «διαβάζει» το έδαφος πιο ομαλά.  Ύστερα, το χωμάτινο τερραίν μας δίνει μια μεγαλύτερη απορρόφηση.  Αυτά βοηθούν στο πιο απαλό πάτημα, που συνεπάγεται μεγαλύτερο χρόνο ζωής και επιτρέπει στους κατασκευαστές να χρησιμοποιήσουν πιο πυκνούς / «σφιχτούς» αφρούς γεγονός που αυξάνει τη διάρκεια ζωής, την σταθερότητα και την πληροφόρηση από το έδαφος.

Διαβάστε το καλά, θα εξεταστείτε στην επόμενη αγορά παπουτσιών!

Σχολιάστε