知識|田徑場上新超級釘鞋中的故事


在 Nike 4%、Next% 及 Alphafly 顛覆馬拉松賽事五年後,超級釘鞋將亮相東京奧運會。是的,從超級跑鞋到超級釘鞋!也就像那些痴迷於速度訓練的馬拉松愛好者們,最近都紛紛「投資」了自己的第一雙釘鞋!


2016 年的里約奧運會儘管當時沒有人注意到,但男子馬拉松比賽的前三名和女子馬拉松比賽的冠軍都穿著帶有厚中底和彎曲碳纖維板的偽裝耐克原型,這種類型的鞋後來被發現比當時最好的公路賽跑鞋提高了 4% 的效率。在接下來的幾年裡,跑鞋的技術飛速發展幾乎成為了跑步者唯一討論的話題。




現在進入續集。在東京,這一切都與田徑鞋釘有關,其實,在從2019年的多哈世錦賽開始,超級釘鞋就與廣大運動員們開始發生聯繫。


在田徑賽場上,同樣具有新一代中底材料和碳板的超級釘鞋正在顛覆記錄—但到目前為止,沒有人完全確定它們是如何工作的,它們能節省多少時間,以及競爭對手的鞋類公司是否能比得上耐克的領先優勢。


雖然最初的 Vaporfly 們是基於其以科學依據的性能優勢進行銷售的,但新的超級釘鞋並沒有伴隨著任何關於它們有多快的具體聲明。事實上,由於中長跑和馬拉松之間的生理差異,你甚至不清楚你將如何測試它。但是,由 Wouter Hoogkamer 和 Laura Healey 領導的馬薩諸塞大學阿默斯特分校的一個小組的新預印本(意味著尚未通過同行評審的學術論文),首次嘗試解釋了超級釘鞋可能是如何運作,以及關鍵組成部分是什麼。




正是 Hoogkamer 和他在科羅拉多大學 Rodger Kram 研究小組的同事一起進行了最初的研究,該研究表明耐克的 Vaporfly 比競爭對手的鞋子效率高出4%。但是他對 Vaporfly 的測試只在相對較慢的跑步速度下起作用,所以對於田徑鞋來說,我們所擁有的只是人們跑得非常快的模糊感覺。自從2019年原型首次亮相以來,男子和女子 5000 米和 10000 米的世界紀錄都被打破了。女子室內 1500 米,以及男子室內1500 米也同樣被打破了。大學的紀錄變快了,高中的紀錄也變快了,有些事情正悄然發生。



也有一些其他的解釋。最值得注意的是, Wavelight 田徑場的配速技術為嘗試打破紀錄增加可能性,而且這種方法在整個賽程中都迫使運動員傾盡全力。但大多數觀察家相信,新的釘子鞋正在提供有意義的時間節省。很難想像 Reebok (銳步)和 Brooks (布魯克斯)如果不相信有真正的效果,就不會讓他們的運動員在奧運選拔賽中穿著 Nike 鞋跑步。




根據 Hoogkamer 的定義,超級釘鞋「將輕質、柔順、有彈性的泡棉(和氣囊)與堅硬的(尼龍/PEBA/碳纖維)板結合起來」。泡棉和板材這兩種成分也是 Vaporfly 和同類馬拉松鞋的顯著特點,但也存在一些差異。根據目前的世界田徑規則,公路鞋的鞋底可以達到40毫米厚;800米以上的田徑鞋釘只能是 25 毫米厚。鞋釘底部也有釘子,目的是抓住跑道的橡膠表面。


當最初的 Vaporfly 上市時,大多數人的注意力都集中在彎曲的碳纖維板上,人們認為它可以起到「彈簧」的作用。但隨後的研究大多推翻了這一觀點。事實上, Healey 和 Hoogkamer 即將進行的另一項研究測試了穿著普通 Vaporflys 鞋的跑者和在碳板上進行了六個平行切割,以消除後腳和前腳之間的任何聯繫的 Vaporflys 鞋。出人意料的是,跑步的經濟性基本上不受到切割碳板的影響。碳板可能有什麼作用,但是彈簧鞋的簡單圖片似乎不能解釋它的性能。




幾十年來,生物力學研究人員一直在研究碳纖維板,他們傾向於將碳纖維板視為槓桿或加強裝置,而不是彈簧。有很好的證據表明,在適當的條件下,硬板可以節省一些能量,否則你會浪費在彎曲大腳趾上。但是各種證據,包括鋸過的 Vaporflys 以及釘鞋總是有一個堅硬的鞋釘板這一事實表明,堅硬的鞋板本身並不是使超級鞋如此出色的秘訣。


相反,新舊釘鞋之間最明顯的變化是增加了一層緩衝泡棉。新的泡棉包括 PEBA(聚醚醯胺)、TPU(熱塑性聚氨酯)和其他各種定製混合物,在三個關鍵方面與傳統的中底材料不同:它們更輕,更可壓縮,更有彈性(意味著它們在被壓縮後會回彈,返回你用來壓縮它們的大部分能量)。舊鞋做了所有同樣的事情;新鞋只是做得更好。傳統的 EVA 中底回饋不到 70% 的能量輸入,而新科技泡棉回饋超過 85% 的能量。




超級釘鞋的一個更微妙的區別是幾何形狀。除了更厚的鞋跟外,它們還有一個非常明顯的翹板,或者說是上翹的鞋頭。去年,卡爾加里大學的研究員 Benno Nigg 提出, Vaporfly 的性能是 「蹺蹺板效應」的結果,即踩在碳板彎曲的腳趾上,腳跟會被彈射離地。再一次,被鋸掉的 Vaporflys 反對這個特定的理論,但值得注意的是,沒有人能夠設法製造出沒有某種弧形板的超級鞋,因此幾何形狀可能很重要,但原因尚不清楚。




好吧,所以我們已經有了很多的理論。為什麼不對它們進行測試呢?


Hoogkamer 和他的合著者指出,一個問題是,田徑鞋並不像公路鞋那樣有一個大眾市場。如果你要賣出數以十萬計的鞋子,優化鞋子的一般參數是有意義的。對於像釘鞋這樣的小眾產品,運動產品公司更感興趣的是根據他們的明星運動員的個人需求來定製參數。


但還有一個更基本的問題。公路鞋的測試基於跑步經濟性,這是衡量你以給定速度下跑步所消耗多少能量的指標。你可以通過測量跑步者吸入和呼出的氧氣和二氧化碳的量來估算能量消耗——但這種估算只有在你進行有氧跑步(即低於閾值)時才有效。一旦你開始跑得更快,你就會越來越多地依賴無氧能量,基於呼吸的計算就變得毫無意義。田徑鞋釘是專為快跑而設計的,因此,穿著中長跑距離鞋釘中以馬拉松配速慢跑的測試不會告訴你太多信息。



另一方面,你可以通過讓人們以不同的模式全力衝刺並計時來測試衝刺峰值。但新的超級釘鞋是為一個棘手的「灰色」地帶而設計的,試圖在以不太快的速度跑步的同時優化代謝效率。這方面根本沒有一個好的測試。最好的選擇可能是在相關的比賽距離上進行一系列的計時賽,但這是一種非常緩慢且痛苦的收集數據的方式。


也有可能採用大數據方法,比如《紐約時報》在 2018 年對 Strava 上的 Vaporfly 數據進行的出色分析。但是可用于田徑比賽的數據要少得多,而且 2020 年和 2021 年的世界排名受到新冠的嚴重影響(是好是壞還不清楚)。我們可能還需要一段時間才能對新的峰值的速度做出有意義的估計,更不用說不同的模型如何比較了。




到目前為止,耐克的兩款超級釘鞋已經成為話題:Air Zoom Victory,採用碳纖維板和 PEBA 泡棉;以及 ZoomX Dragonfly ,採用 PEBA 板和 PEBA 泡棉。它們一直是大多數新紀錄和出色表現背後的鞋子,儘管很難知道這其中有多少僅僅是因為耐克贊助了頂尖的運動員。New balance 的 FuelCell MD-X ,採用碳纖維板和TPU泡棉,自從在 2019 年世錦賽上首次亮相以來引起人們的注意,也許最引人注目的是,上個月在美國奧運選拔賽上, Elle Purrier 、 Cory McGee 和 Heather MacLean 橫掃1500米項目。



阿迪達斯(adidas)、亞瑟士(ASICS)、布魯克斯(Brooks)、霍卡(Hoka)、索康尼(Saucony)和彪馬(Puma)等其他公司在市場上或原型中都有類似的型號。要想知道誰穿了哪種鞋以及哪種鞋真正在市場上的實際銷售是非常困難的,更不用說哪種鞋真正像廣告中宣傳的那樣有效了。這意味著當我們在東京觀看比賽時,鞋子將是一個不可避免的潛台詞:我們會盯著屏幕,想知道「第四名的人穿的是什麼?他應該在領獎台上嗎?」 就像這幾年馬拉松平均成績的提升,到底是跑者變強了還是跑鞋變強了!


不過,情況本來可能更糟。如果奧運會在去年夏天如期舉行,比賽情況就會急劇傾斜,幾乎是 2016年 的翻版,會影響到更多的賽事。這一年的延遲緩解了供應緊張(儘管對於普通跑者來說,獲得一雙鞋仍然是一個挑戰),並允許大多數其他公司參與其中。那些尚未趕上的公司一般都是讓他們的運動員穿著競爭對手的鞋子跑步。我懷疑我們在決賽中不會看到很多長跑運動員的鞋底下沒有一塊墊板和一層泡棉。因此,請享受比賽,享受戰術戰鬥,享受正面交鋒競爭......也許不需要過多關注打破世界紀錄了?


你想要試試釘鞋嗎?