Περίληψη: Μεταξύ των πιο δημοφιλών υλικών σόλας παπουτσιών που γνωρίζουμε είναι το Rubber, το TPU, το TPR, το EVA και το Phylon και είναι αρκετά σημαντικά στα υποδήματα επειδή τα περισσότερα από τα παπούτσια μας περιλαμβάνουν αυτά τα υλικά. Αλλά τι είναι Πλάκα από ανθρακονήματα σε παπούτσια? Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τις ιδιότητες αυτού του καινοτόμου υλικού, τον τρόπο κατασκευής του, τα οφέλη του, τους διαφορετικούς τύπους πλακών άνθρακα και όλα τα σχετικά.
Πίνακας περιεχομένων
Ποιος ανακάλυψε τις ίνες άνθρακα;
Πριν μάθουμε τι είναι το Carbon Fiber Plate in Shoes, θα πρέπει πρώτα να μάθουμε ποιος είναι ο πρώτος άνθρωπος που εφηύρε τις ίνες άνθρακα.
Ο Sir Jo⁃seph Wilson Swan (1828-1914), ένας Άγγλος χημικός και φυσικός, εφηύρε τον λαμπτήρα πυρακτώσεως με ένα σύρμα πλατίνας ως το φωτεινό σώμα. Για να λύσει το πρόβλημα ότι το σύρμα πλατίνας δεν ήταν ανθεκτικό στη θερμότητα, ο Swan χρησιμοποίησε μια λεπτή λωρίδα από ανθρακούχο χαρτί αντί για σύρμα πλατίνας. Το 1860, ο Swan εφηύρε έναν λαμπτήρα με νήματα άνθρακα ημι-κενού με μια λωρίδα από χαρτί άνθρακα ως φωτεινό σώμα, που ήταν το πρωτότυπο του λαμπτήρα πυρακτώσεως. Ο Σουάν εφηύρε τον λαμπτήρα πυρακτώσεως 20 χρόνια νωρίτερα από τον Τόμας Άλβα Έντισον (1847-1931). Λόγω της ανωριμότητας της τεχνολογίας κενού εκείνη την εποχή, η λάμπα δεν είχε μεγάλη διάρκεια ζωής. στα τέλη της δεκαετίας του 1870, η τεχνολογία κενού αναπτύχθηκε, ο Swan εφηύρε έναν πιο πρακτικό λαμπτήρα πυρακτώσεως και το 1878 έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τον λαμπτήρα πυρακτώσεως.
Το 1879, ο Έντισον αγόρασε το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και εφηύρε τον λαμπτήρα πυρακτώσεως με ανθρακονήματα ως φωτεινό σώμα. 1892 Ο Έντισον εφηύρε την «τεχνολογία κατασκευής νημάτων από ανθρακονήματα λαμπτήρων πυρακτώσεως και απέκτησε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις ΗΠΑ (πατέντα αρ. 470925). Μπορεί να ειπωθεί ότι ο Έντισον εφηύρε την πρώτη εμπορευματοποίηση ανθρακονημάτων.
Ναι, γνωρίζουμε ότι ο Edison έγινε ο πρώτος άνθρωπος που χρησιμοποίησε ανθρακονήματα εμπορικά, αλλά τι ακριβώς είναι το Carbon Fiber Plate στα παπούτσια;
Τι είναι η πλάκα από ανθρακονήματα στα παπούτσια;
Στις αρχές της δεκαετίας του 1950, λόγω της ανάπτυξης των πυραύλων, του διαστήματος και της αεροπορίας και άλλων τεχνολογιών αιχμής, η επείγουσα ανάγκη για νέα υλικά με υψηλή ειδική αντοχή, υψηλό ειδικό μέτρο και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, επιπλέον, η χρήση Οι πρόδρομες ίνες ως πρώτες ύλες με τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας μπορούν να μετατραπούν σε συνεχές νήμα από ίνες άνθρακα, αυτή η διαδικασία έθεσε τα θεμέλια για τη βιομηχανοποίηση των ινών άνθρακα.
Οι ίνες άνθρακα αποτελούνται κυρίως από στοιχεία άνθρακα και έχουν τα χαρακτηριστικά αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία, αντίστασης τριβής, θερμικής αγωγιμότητας και αντοχής στη διάβρωση. Το σχήμα του είναι ινώδες και η υφή του απαλή και μπορεί να μεταποιηθεί σε διάφορα υφάσματα. Η πυκνότητα των ανθρακονημάτων είναι πολύ χαμηλή, επομένως η ειδική αντοχή και ο ειδικός συντελεστής είναι πολύ υψηλοί. Η διάμετρος της ίνας άνθρακα είναι μόνο 5 μικρά, ισοδύναμη με το ένα δέκατο έως το ένα δωδέκατο της τρίχας, αλλά είναι περισσότερο από τέσσερις φορές ισχυρότερη από το αλουμίνιο.
Λόγω των πλεονεκτημάτων της ελαφρύτερης μάζας, πιο σκληρής, μεγαλύτερης ευελιξίας και καλής αντοχής στην κόπωση, η πλάκα άνθρακα χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια σε παπούτσια μπάσκετ και παπούτσια ποδοσφαίρου για την πρόληψη τραυματισμών σε παίκτες σε απότομες στάσεις και στροφές, γρήγορη επιτάχυνση, αλλαγές κατεύθυνσης και άλλα κινήσεις, και για τη σταθεροποίηση του παπουτσιού και τη στήριξη του τόξου κατά της στρέψης.
Γιατί η πλάκα από ανθρακονήματα στα παπούτσια βοηθά τους ανθρώπους να τρέχουν πιο γρήγορα;
Όταν χρησιμοποιούνται ανθρακονήματα σε αγωνιστικά παπούτσια, δεν ενισχύουν απλώς τη δομή της ενδιάμεσης σόλας και παρέχουν σταθερότητα στη στήριξη της καμάρας. Κάνουν επίσης κάτι ακόμα πιο εκπληκτικό: αυξημένη ευελιξία, ισχυρή ώθηση, βελτιωμένη απόδοση τρεξίματος και εξοικονόμηση ενέργειας για τον δρομέα, και αυτές οι συναρπαστικές περιγραφές δεν είναι υπερβολικές. Πολλοί από αυτούς που τα φορούν έχουν θρύλους ταχύτητας τρεξίματος.
Στο Broken Two Challenge 2017, ο Kipchoge έτρεξε 2 ώρες και 25 δευτερόλεπτα φορώντας τα πρώτα παπούτσια τρεξίματος με πλάκα άνθρακα VaporFly Elite της Nike, προκαλώντας σάλο και έκτοτε τα παπούτσια τρεξίματος με ανθρακονήματα μπήκαν στο οπτικό μας πεδίο.
Ακούγεται καλό? Όχι τόσο γρήγορα, ας δούμε γιατί οι ανθρακονήματα μας κάνουν να τρέχουμε πιο γρήγορα:
Επειδή η βασική αρχή των πλακών άνθρακα για τη βελτίωση της απόδοσης τρεξίματος είναι η μείωση της κάμψης των μεταταρσιοφαλαγγικών αρθρώσεων κατά το τρέξιμο, όταν το πόδι προσγειώνεται – σηκώνεται – και σπρώχνει από το έδαφος, η κάμψη από μπροστά προς τα πίσω ολόκληρης της ενδιάμεσης σόλας του τρεξίματος Το παπούτσι είναι πολύ μικρό, στηρίζεται περισσότερο στη δύναμη ανύψωσης του αχίλλειου τένοντα και των μυών των ποδιών.
Μηχανικά μιλώντας, η διαδικασία προσγείωσης – ώθηση και ανύψωση – είναι ισοδύναμη με τη διαδικασία της προσγείωσης ενός μοχλού. Το υπομόχλιο του μοχλού είναι το οστό της φτέρνας – στα κανονικά παπούτσια τρεξίματος, τη στιγμή που πιέζετε από το έδαφος (σηκώνετε τον μοχλό), η μεταταρσοφαλαγγική άρθρωση κάμπτεται και αυτή η συμπεριφορά απορροφά (σπαταλάει) ενέργεια. Σε αυτό το σημείο, η απόσταση του βραχίονα αντίστασης είναι η απόσταση από το οστό της φτέρνας μέχρι το μπροστινό μέρος του μεταταρσίου οστού, η οποία είναι σχετικά μικρή. όταν φοράτε παπούτσια τρεξίματος από ανθρακονήματα, η μεταταρσιοφαλαγγική άρθρωση κάμπτεται λιγότερο (μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας), οπότε ο βραχίονας αντίστασης εκτείνεται μέχρι το οστό του ποδιού, το οποίο βρίσκεται σε μεγαλύτερη απόσταση.
Η μεγαλύτερη απόσταση του βραχίονα αντίστασης απαιτεί περισσότερη δύναμη (Αχίλλειος τένοντας και ανύψωση ποδιού/ισχίου) για να τραβήξει το μοχλό, με αποτέλεσμα να σπαταλάται όσο το δυνατόν λιγότερη ενέργεια σε κάθε βήμα μεταξύ προσγείωσης και εξόδου από το έδαφος και το μήκος του διασκελισμού γίνεται περισσότερο γιατί το lift είναι πιο έντονο.
Ως αποτέλεσμα, όταν φορέσετε για πρώτη φορά αγωνιστικά παπούτσια άνθρακα, η στάση του τρεξίματός σας συνήθως αλλάζει έντονα: θα αισθάνεστε πιο καθαρά την πλάκα άνθρακα καθώς προχωράτε προς τα εμπρός, θα δυσκολεύεστε να λυγίσετε τα μετατάρσια δάχτυλά σας παρά την απαλή ενδιάμεση σόλα , θα συνηθίσετε περισσότερο να πιέζετε την ενδιάμεση σόλα με το μπροστινό μέρος του ποδιού σας και το μήκος του βηματισμού σας θα είναι πολύ μεγαλύτερο σε σύγκριση με κάθε μέρα.
Φοβερο? Ας ρίξουμε μια ματιά στο πώς κατασκευάζεται το Carbon Fiber στα παπούτσια τώρα.
Πώς κατασκευάζονται οι πλάκες από ανθρακονήματα των παπουτσιών;
Αυτό που ονομάζουμε "Carbon Plate" θα πρέπει στην πραγματικότητα να ονομάζεται σύνθετο άνθρακα, επειδή είναι ένα σύνθετο υλικό που σχηματίζεται από τη συγκόλληση εποξειδικής ρητίνης και νημάτων από ανθρακονήματα, το οποίο μοιάζει πολύ με το fiberglass αναμεμειγμένο με εποξική ρητίνη, αλλά πιο ισχυρό. Η διαδικασία κατασκευής των νημάτων από ανθρακονήματα είναι πολύ περίπλοκη και απαιτεί πολύ υψηλό επίπεδο τεχνολογίας.
Με απλά λόγια, ένα πολυμερές που ονομάζεται πολυακρυλονιτρίλιο τραβιέται σε ένα νήμα, το οποίο στη συνέχεια ανθρακώνεται σε άζωτο στους 2.500 βαθμούς Κελσίου. Τα φύλλα άνθρακα σχηματίζονται πρώτα με την ύφανση των νημάτων από ανθρακονήματα σε ύφασμα, στη συνέχεια με μούλιασμα και ψύξη τους με υγρή εποξειδική ρητίνη.
Ας ρίξουμε μια γρήγορη ματιά στο πώς κατασκευάζεται η πλάκα από ανθρακονήματα για τα παπούτσια με τις παρακάτω φωτογραφίες.
Βήμα 1: Συγκεκριμένα στρώματα υφαντού υφάσματος, προεμποτισμού και πολυμερούς μεμβράνης στοιβάζονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν το πάνελ.
Βήμα 2: Στερεώστε το πάνελ σε θερμαινόμενη πρέσα.
Βήμα 3: Αποκοπή συγκεκριμένων εξαρτημάτων από σκληρυμένα πάνελ ψεκάζοντας νερό
Διαφορετικοί τύποι πλακών από ανθρακονήματα σε παπούτσια
Τα σχήματα πλάκας άνθρακα χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες ανάλογα με τις διαφορετικές ιδιότητες κίνησης - πλήρη σόλα 2D πλάκα άνθρακα, πλήρη σόλα τρισδιάστατη πλάκα άνθρακα, μερική πλάκα άνθρακα 2D και μερική πλάκα 3D άνθρακα.
No.1 Πλήρης σόλα 2D Πλάκα από ανθρακονήματα
Πλάκα άνθρακα με πλήρη σόλα τύπου S, επειδή το σχήμα του φτυαριού είναι σαν κουτάλι, ορισμένοι κατασκευαστές μπορεί να ονομάζονται τύπος κουταλιού, αν και το όνομα είναι διαφορετικό, αλλά η αρχή και το υλικό είναι τα ίδια.
Επειδή το σχήμα μιας πλάκας άνθρακα σε σχήμα S έχει σχεδιαστεί σύμφωνα με το σχήμα του ανθρώπινου ποδιού.
- Η θέση του οστού των δακτύλων είναι ελαφρώς κυρτωμένη.
- Η θέση του μεταταρσίου είναι προς τα κάτω (δηλαδή το κάτω μέρος του κουταλιού).
- Η θέση του τόξου είναι υψηλότερη από το οστό του ποδιού.
Επομένως, όταν τρέχετε προς τα εμπρός σε ευθεία γραμμή, αφού το πόδι έχει πατηθεί, η ίδια η πλάκα άνθρακα είναι άκαμπτη για να παρέχει αντίθετη ώθηση και να επιστρέφει στην εκρηκτική δύναμη ολόκληρου του ποδιού.
No.2 Πλήρης σόλα 3D Πλάκα από ανθρακονήματα
Πλήρης σόλα τρισδιάστατη πλάκα άνθρακα όχι μόνο βοηθά στην προώθηση του ρολού, αλλά και εξασφαλίζει σταθερότητα, ενώ οι εσωτερικές και εξωτερικές πλάκες άνθρακα της φτέρνας και του μπροστινού ποδιού έχουν μια συγκεκριμένη διόγκωση και η τρισδιάστατη πλάκα άνθρακα της φτέρνας παρέχει αρκετή στήριξη στο πόδι να αντιμετωπίσει πολύπλοκο έδαφος και να βοηθήσει καλύτερα τους δρομείς να βελτιώσουν την ταχύτητά τους. Ας πούμε, μια πλήρης σόλα τρισδιάστατη πλάκα άνθρακα επιτρέπει τη μέγιστη ενσωμάτωση ταχύτητας και προστασίας!
No.3 Μερική 2D Πλάκα από ανθρακονήματα
Η τοποθέτηση της πλάκας άνθρακα μερικής σόλας αντικατοπτρίζει καλά τη διαφοροποίηση και τον έλεγχο του κόστους και τοποθετείται γενικά στη θέση του μπροστινού ποδιού ή της καμάρας, γεγονός που παρέχει επίσης την αντίστοιχη σταθερότητα και πρόωση.
Πλάκα από ανθρακόνημα στο μπροστινό μέρος του ποδιού
Η πλάκα άνθρακα στο μπροστινό μέρος είναι πιο κατάλληλη για δρομείς προσγείωσης στο μπροστινό μέρος ή με πλήρη σόλα, καθώς η δομή καμπυλότητας της πλάκας άνθρακα στο μπροστινό μέρος του ποδιού επιτρέπει στους δρομείς να έχουν περισσότερη αίσθηση κύλισης και περισσότερη εξοικονόμηση ενέργειας.
Πλάκα από ανθρακονήματα Arch
Η πλάκα άνθρακα καμάρας χρησιμοποιείται κυρίως σε παπούτσια μπάσκετ/παπούτσια τρεξίματος, λόγω των ιδιοτήτων υψηλής προσγείωσης και κύλισης προς τα εμπρός του μπάσκετ και των αθλημάτων τρεξίματος, η ζημιά (ή η άσκηση) στην καμάρα του ποδιού είναι μεγαλύτερη και στη συνέχεια η στήριξη και η προστασία του πόδι τόξο πλάκα άνθρακα τέτοια ανάγκη να προσφέρει την ισχυρή υποστήριξη και προστασία.
Πίσω πέλμα από ανθρακονήματα
Μερική πλάκα άνθρακα στο πίσω πέλμα, κυρίως για να παίξει το ρόλο της σταθεροποίησης της φτέρνας και να εξασφαλίσει ότι η φτέρνα δεν είναι εύκολο να κουνηθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τρεξίματος.
Πλάκα από ανθρακονήματα στην αριστερή και δεξιά πλευρά
Η αριστερή και δεξιά πλάκα από άνθρακα χρησιμοποιείται κυρίως σε παπούτσια για τρέξιμο μονοπατιών, καθώς το τρέξιμο στο μονοπάτι είναι πιο περίπλοκο από το τρέξιμο στο δρόμο και το μεγαλύτερο μέρος του εδάφους είναι άμμος και χαλίκι, λόγω αυτού του ειδικού περιβάλλοντος, η πλάκα άνθρακα πρέπει να πληροί την προσαρμοστικότητα στη μεταβλητότητα του εξωτερικού εδάφους και την υποστήριξη σκληρότητας ταυτόχρονα.
Δύο μακριές πλάκες άνθρακα 2D σε σχήμα Χ είναι ενσωματωμένες στην αριστερή και στη δεξιά πλευρά της ενδιάμεσης σόλας, ακριβώς όπως το ανεξάρτητο σύστημα ανάρτησης ενός αυτοκινήτου, προστατεύοντας το μπροστινό και το πίσω μέρος του ποδιού σε τέσσερις κατευθύνσεις.
No.4 Μερική πλάκα 3d Carbon Fiber
Η τρισδιάστατη πλάκα άνθρακα χρησιμοποιείται κυρίως στην πλάγια θέση ή στην καμάρα των παπουτσιών μπάσκετ για να ταιριάζει με τις διάφορες ανακαλύψεις των παικτών μπάσκετ, τις αλλαγές κατεύθυνσης, τις αιχμηρές στάσεις, τις βολές, τις αναμετρήσεις, τις υποχωρήσεις και άλλες ενέργειες για την προστασία και τη μείωση της υπερβολικής φορτίο στην καμάρα, αντισταθείτε στη στρέψη, μειώστε τους τραυματισμούς στον αστράγαλο, επιπλέον, τα παπούτσια δεν παραμορφώνονται εύκολα.
Γενικά, υπάρχει κάποια κάμψη αναρρίχησης στη θέση της καμάρας, και στη συνέχεια κάποια επέκταση του μπροστινού και του οπίσθιου ποδιού.
συμπεράσματα
Σε αυτό το άρθρο, σας περιγράψαμε οτιδήποτε σχετίζεται με τις πλάκες από ανθρακονήματα και τις πλάκες από ανθρακονήματα στα παπούτσια, τα οφέλη και τις διαδικασίες κατασκευής και τους διαφορετικούς τύπους πλακών από ανθρακονήματα στα παπούτσια. Επιπλέον, το υλικό πλάκας από ανθρακονήματα είναι μακράν το καλύτερο στη βιομηχανία, λόγω των ελαφριών, ιδιότροπων και ισχυρών ιδιοτήτων του.
Ας το κάνουμε ακόμα πιο ξεκάθαρο, για να κρίνουμε αν η διαμόρφωση ενός αθλητικού παπουτσιού είναι καλή ή όχι, η ύπαρξη πλάκας από ανθρακονήματα είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα και μπορεί να προσελκύσει περισσότερους καταναλωτές να αγοράσουν αυτό το παπούτσι. Ο κύριος ρόλος της πλάκας από ανθρακονήματα στα παπούτσια είναι αντιστρεπτικός, δηλαδή να εμποδίζει την έντονη συστροφή της ενδιάμεσης σόλας των αθλητικών παπουτσιών/παπούτσια. Αυτό το σύνθετο υλικό σάς επιτρέπει να διατηρείτε τη σταθερότητα του παπουτσιού όταν κάνετε μια δραματική ανακάλυψη στην κατεύθυνση και είναι σε θέση να παρέχει αποτελεσματική ώθηση στους αθλητές για να βελτιώσουν τον χρόνο αντίδρασης και να επιταχύνουν την ταχύτητα τρεξίματός τους.
Εγγραφείτε στο Know First
Σας ενημερώνουμε για τα τελευταία νέα και προϊόντα μας.
