Kan innovativa glasfiberkompositinsulor förbättra löparskor och hållbarhet?
Alla vet att löpskosoler vanligtvis har tre lager: en hållbar yttersula, en mellansula som absorberar det mesta av påverkan, och en innersula som gör direktkontakt med foten.
För att skapa de lättaste och mest hållbara atletiska skor som är möjliga har många kolfiberkomposit mellansulor och andra skokomponenter dykt upp och är nu kommersiellt tillgängliga. Dessa kolfiberkompositförstärkta skor är ofta riktade mot elitidrottare, vilket erbjuder löpare förbättrade steg och hastighet.
Kolfiber är emellertid också mycket styv, vilket kan påverka en löpares fötter, ben och muskler, förklarar Gordon Brown, ordförande för sportvaruutvecklare Flexi-Stix LLC (Anderson, South Carolina, USA). Han tror att för den genomsnittliga löparen är glasfiber är ett bättre, mer flexibelt och förlåtande materialval, vilket förbättrar löparens prestanda genom att tillhandahålla en jämnare, mer konsekvent energiåtergång till löparen.
Brown och Milliman utvecklade och kommersialiserade nyligen sin senaste innovation, en patentvändande löpskosolinsula gjord av enkelriktad (UD) kontinuerlig glasfiberarmerad termoplastisk prepreg som är inklämd mellan två lager av neoprenskum. På 1990 -talet började Brown och Milliman prototypning kontinuerlig glasfiber/epoxi -mellansulor. För löparskor var målet maximalt dämpning och en fjäderliknande effekt för att återföra energi till löparen. Dessa mellansulor var grovt formade som två sinusvågor, en ovanpå den andra, våtlagda i en aluminiumform, pressade och sedan bakade för att bota. "Dessa mellansulor fungerade," säger Brown. "De var flexibla, förlängde steget och skapade en våreffekt, men de var arbetsintensiva och i slutändan inte kommersiellt livskraftiga." Teamet beslutade att byta till englasfiberKompositinsula, som erbjuder kostnadseffektivitet för konsumenterna utan att utforma hela skon. Den första innersulkonstruktionen involverade att lägga små remsor av pultrudt glasfiber/epoxiharts längs innersula. Placeringen tillät dem att flexa i mitten, möjliggöra en smidig och dynamisk rörelse, vilket sträcker sig fram med en mild, vårliknande effekt. "Denna design var framgångsrik i praktiken, men den var också arbetskrävande att tillverka," säger Brown. Han konstaterar att utvecklingen och ökande tillgänglighet av UD -termoplastiska prepregs under de senaste åren "har varit en spelväxlare." Han förklarar att den förändrade naturen är tvåfaldig. Först, UD och kontinuerlig orientering av fibrerna, om de är inriktade över skoens bredd, som i den ursprungliga pultrudernaglasfiberRod design, kan förlänga en löpare på detta sätt. "För löparskor handlar det om att öka rörelsen framåt," säger Milliman. När en löpare trycker ner på innersula med foten absorberar en vanlig neopreninsula den applicerade energin, men en glasfiberkompositinsula återspeglar den energin tillbaka till löparen, vilket ger en mer kontrollerad fjädereffekt och förlänger deras steg. Och användningen av termoplast istället för termosetter möjliggör en lägre modul, vilket gör innersula mer bekväm för bäraren och hjälper också den att följa foten. "Värmen från foten värmer något termoplasten, tillräckligt för att få den att forma till fotens form," säger Brown.
Efter att ha handgrepp flera prototyper arbetade Brown och Milliman med materialpartner AVIENT (Avon Lake, Ohio, USA) för att producera ark av smörgåsmaterialet bestående av tre lager: ett lager avglasfiber/Termoplastisk prepreg mellan två lager av neoprenskum. Dessa ark var sedan snutade i inläggssulor som matchar olika skostorlekar och kan ersätta eller placeras under befintliga inläggssulor. Två olika tjocklekar (5 eller 8 mm) finns tillgängliga, beroende på kundens önskade dämpning.
Marknadsförs som FlexSpring -innersulan har löpstudier under det senaste året visat framgångsrika resultat. Användare har upplevt en längre framstegslängd och en ökning av steg per minut (även känd som Runner's Cadence), vilket gör att de kan springa snabbare och bryta personliga poster. Dessutom är de extremt hållbara, vilket potentiellt förlänger liv på löparskor med tre gånger genom att minska stress på mellansulan. Brown tillade att inläggssulor så småningom skulle kunna användas i andra typer av högpresterande skor utöver löparskor, till exempel basketskor och arbetsskor som bärs av monteringslinjesarbetare. "De är bekväma, bäraren känns mindre trött och de gör skorna mer hållbara. Det finns mycket potential."
