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Sommaire: Parmi les matériaux de semelle de chaussure les plus populaires que nous connaissons figurent le caoutchouc, le TPU, le TPR, l'EVA et le Phylon, et ils sont très importants dans les chaussures car la plupart de nos chaussures incluent ces matériaux. Mais comment ça Plaque en fibre de carbone dans les chaussures? Dans cet article, nous discuterons des propriétés de ce matériau innovant, de sa fabrication, de ses avantages, des différents types de plaques de carbone et de tout ce qui s'y rapporte.

Qui a inventé la fibre de carbone ?

Avant de savoir ce qu'est la plaque de fibre de carbone dans les chaussures, nous devons d'abord savoir qui est la première personne à inventer la fibre de carbone.

Sir Joseph Wilson Swan (1828-1914), chimiste et physicien anglais, a inventé la lampe à incandescence avec un fil de platine comme corps lumineux. Pour résoudre le problème que le fil de platine n'était pas résistant à la chaleur, Swan a utilisé une fine bande de papier carbonisé au lieu du fil de platine. En 1860, Swan a inventé une lampe à filament de carbone semi-vide avec une bande de papier carbone comme corps lumineux, qui était le prototype de la lampe à incandescence. Swan a inventé la lampe à incandescence 20 ans avant Thomas Alva Edison (1847-1931). En raison de l'immaturité de la technologie du vide à l'époque, la lampe n'avait pas une longue durée de vie. À la fin des années 1870, la technologie du vide a été développée, Swan a inventé une lampe à incandescence plus pratique et, en 1878, a obtenu un brevet pour la lampe à incandescence.

Thomas Alva Edison

En 1879, Edison rachète le brevet et invente la lampe à incandescence avec fibre de carbone comme corps lumineux. 1892 Edison invente la « technologie de fabrication de filaments de fibre de carbone pour ampoule à incandescence et obtient un brevet américain (brevet n° 470925). On peut dire qu'Edison a inventé la première commercialisation de la fibre de carbone.

Oui, nous savons qu'Edison est devenu la première personne à utiliser la fibre de carbone dans le commerce, mais qu'est-ce que la plaque de fibre de carbone dans les chaussures ?

Qu'est-ce que la plaque en fibre de carbone dans les chaussures ?

Au début des années 1950, en raison du développement des fusées, de l'espace et de l'aviation, et d'autres technologies de pointe, le besoin urgent de nouveaux matériaux à haute résistance spécifique, module spécifique élevé et résistance à haute température, en plus, l'utilisation de les fibres précurseurs en tant que matières premières par un processus de traitement thermique peuvent être transformées en filament continu de fibre de carbone, ce processus a jeté les bases de l'industrialisation de la fibre de carbone.

La fibre de carbone est principalement composée d'éléments en carbone et présente les caractéristiques de résistance aux températures élevées, de résistance au frottement, de conductivité thermique et de résistance à la corrosion. Sa forme est fibreuse et sa texture est douce, et il peut être transformé en divers tissus. La densité de la fibre de carbone est très faible, de sorte que la résistance spécifique et le module spécifique sont très élevés. Le diamètre de la fibre de carbone n'est que de 5 microns, ce qui équivaut à un dixième à un douzième de cheveu, mais est plus de quatre fois plus résistant que l'aluminium.

carbon plate

En raison de ses avantages de masse plus légère, plus résistante, plus flexible et bonne résistance à la fatigue, la plaque de carbone a ensuite été utilisée dans les chaussures de basket-ball et les chaussures de football pour éviter les blessures aux joueurs lors d'arrêts et de virages serrés, d'accélérations rapides, de changements de direction et autres. mouvements, et pour stabiliser la chaussure et soutenir la voûte plantaire contre la torsion.

Pourquoi la plaque en fibre de carbone dans les chaussures aide-t-elle les gens à courir plus vite ?

Lorsque des plaques de carbone sont utilisées dans les chaussures de course, elles font plus que simplement renforcer la structure de la semelle intermédiaire et assurer la stabilité du support de la voûte plantaire. Ils font aussi quelque chose d'encore plus étonnant : une flexibilité accrue, une poussée puissante, une efficacité de course améliorée et des économies d'énergie pour le coureur, et ces descriptions passionnantes ne sont pas exagérées. Beaucoup de ceux qui les portent ont des légendes de vitesse de course.

Lors du Broken Two Challenge 2017, Kipchoge a couru 2 heures et 25 secondes en portant les premières chaussures de course à plaque de carbone VaporFly Elite de Nike, provoquant un tollé, et depuis lors, les chaussures de course à plaque de carbone sont entrées dans notre champ de vision.

Ça a l'air bien? Pas si vite, voyons pourquoi la fibre de carbone nous fait vraiment courir plus vite :

Parce que le principe de base des plaques de carbone pour améliorer l'efficacité de la course est de réduire la flexion des articulations métatarso-phalangiennes pendant la course, lorsque le pied atterrit - se soulève - et pousse sur le sol, la flexion avant-arrière de toute la semelle intermédiaire de la course la chaussure est très petite, s'appuyant davantage sur la force de levage du tendon d'Achille et des muscles de la jambe.

Mécaniquement parlant, le processus d'atterrissage - pousser et soulever - équivaut au processus de lever un levier. Le point d'appui du levier est l'os du talon - dans les chaussures de course normales, au moment où vous poussez sur le sol (faites levier sur le levier), l'articulation métatarsophalangienne fléchit et ce comportement absorbe (gaspille) de l'énergie. À ce stade, la distance du bras de résistance est la distance entre l'os du talon et l'avant de l'os métatarsien, qui est relativement courte ; lorsque vous portez des chaussures de course en fibre de carbone, l'articulation métatarsophalangienne fléchit moins (réduisant la consommation d'énergie), à quel point le bras de résistance s'étend jusqu'à l'os de l'orteil, qui est une distance plus longue.

carbon plate features

La distance plus longue du bras de résistance nécessite plus de force (tendon d'Achille et élévation de la jambe / de la hanche) pour soulever le levier, avec pour résultat que le moins d'énergie possible est gaspillée à chaque pas entre l'atterrissage et le départ du sol, et la longueur de la foulée devient plus longtemps car la portance est plus prononcée.

Par conséquent, lorsque vous enfilez des chaussures de course en carbone pour la première fois, votre posture de course change généralement fortement : vous sentirez plus clairement la plaque de carbone lorsque vous avancerez, vous aurez plus de mal à fléchir vos orteils métatarsiens malgré la semelle intermédiaire souple. , vous vous habituerez davantage à pousser la semelle intermédiaire avec votre avant-pied et la longueur de votre foulée sera nettement plus grande que chaque jour.

Étonnante? Voyons maintenant comment la fibre de carbone est fabriquée dans les chaussures.

Comment sont fabriquées les plaques en fibre de carbone des chaussures ?

Ce que nous appelons "plaque de carbone" devrait en fait être appelé composite de carbone, car il s'agit d'un matériau composite formé en liant de la résine époxy et des filaments de fibre de carbone, qui est très similaire à la fibre de verre mélangée à de la résine époxy, mais plus solide. Le processus de fabrication des filaments en fibre de carbone est très complexe et nécessite un très haut niveau de technologie.

En termes simples, un polymère appelé polyacrylonitrile est étiré dans un filament, qui est ensuite carbonisé dans de l'azote à 2 500 degrés Celsius. Les feuilles de carbone sont d'abord formées en tissant des fils de fibre de carbone dans un tissu, puis en les trempant et en les refroidissant avec de la résine époxy liquide.

Voyons rapidement comment est fabriquée la plaque en fibre de carbone pour les chaussures avec les photos ci-dessous.

Étape 1 : Des couches spécifiques de tissu tissé, de préimprégné et de film polymère sont empilées pour former le panneau.

clarco carbon fiber in shoes

Étape 2 : solidifier le panneau dans une presse chauffée.

clarco carbon fiber on shoes

Étape 3 : Couper des composants spécifiques des panneaux durcis en pulvérisant de l'eau

clarco carbon fiber plate

Différents types de plaques en fibre de carbone dans les chaussures

Les formes de plaque de carbone sont divisées en quatre catégories selon les différentes propriétés de mouvement - plaque de carbone 2D à semelle complète, plaque de carbone 3D à semelle complète, plaque de carbone 2D partielle et plaque de carbone 3D partielle.

Plaque en fibre de carbone 2D à semelle complète n ° 1

Plaque de carbone à semelle pleine de type S, parce que la forme de la bêche ressemble à une cuillère, certains fabricants peuvent être appelés type cuillère, bien que le nom soit différent, mais le principe et le matériau sont les mêmes.

Parce que la forme d'une plaque de carbone en forme de S est conçue selon la forme du pied humain.

  1. La position de l'os de l'orteil est légèrement inclinée.
  2. La position métatarsienne est vers le bas (c'est-à-dire le bas de la cuillère).
  3. La position de la voûte plantaire est plus haute que l'os de l'orteil.

Full Palm 2D Carbon Plate

Par conséquent, lorsque vous courez vers l'avant en ligne droite, après que le pied a été abaissé, la plaque de carbone elle-même est rigide pour fournir une contre-poussée et renvoyer la force explosive de tout le pied.

Plaque en fibre de carbone 3D à semelle complète n ° 2

Full Palm 3D Carbon Plate

La plaque de carbone 3D sur toute la semelle aide non seulement à propulser le roulement, mais assure également la stabilité, tandis que les plaques de carbone intérieures et extérieures du talon et de l'avant-pied ont un certain renflement, et la plaque de carbone 3D du talon donne suffisamment de soutien au pied pour faire face aux terrains complexes et mieux aider les coureurs à améliorer leur vitesse. Disons qu'une semelle intégrale en carbone 3d permet une intégration maximale de la vitesse et de la protection !

Plaque en fibre de carbone 2D partielle n ° 3

Le placement de la plaque de carbone de la semelle partielle reflète bien la différenciation et la maîtrise des coûts et est généralement placé dans la position de l'avant-pied ou de la voûte plantaire, ce qui offre également la stabilité et la propulsion correspondantes.

Plaque en fibre de carbone à l'avant-pied

La plaque de carbone de l'avant-pied est plus adaptée aux coureurs d'atterrissage de l'avant-pied ou de la semelle complète, car la structure de courbure de la plaque de carbone de l'avant-pied permet aux coureurs d'avoir plus de sensation de roulement et plus d'économie d'énergie.

Forefoot Carbon Plate

Plaque en fibre de carbone Arch

La plaque de carbone de la voûte plantaire est principalement utilisée dans les chaussures de basket-ball/chaussures de course, en raison des propriétés élevées d'atterrissage et de roulement vers l'avant du basket-ball et des sports de course, les dommages (ou l'exercice) à la voûte plantaire sont plus importants, puis le soutien et la protection du plaque de carbone de la voûte plantaire un tel besoin d'offrir un soutien et une protection solides.

Arch Carbon Plate

Plaque en fibre de carbone à l'arrière du pied

Plaque de carbone partielle à l'arrière du pied, principalement pour jouer le rôle de stabilisation du talon et garantir que le talon n'est pas facile à secouer pendant le processus de course.

Rearfoot Carbon Plate

Plaque en fibre de carbone côté gauche et droit

La plaque de carbone des bandes latérales gauche et droite est principalement utilisée dans les chaussures de course sur sentier, car la course sur sentier est plus complexe que la course sur route, et la plupart du terrain est constitué de sable et de gravier, en raison de cet environnement spécifique, la plaque de carbone doit répondre à l'adaptabilité à la variabilité du terrain extérieur et au support de la dureté en même temps.

Left and right side Carbon Plate

Deux longues plaques de carbone 2D en forme de X sont intégrées dans les côtés gauche et droit de la semelle intermédiaire, tout comme le système de suspension indépendant d'une voiture, protégeant l'avant et l'arrière du pied dans quatre directions.

Plaque en fibre de carbone 3d partielle n ° 4

La plaque de carbone tridimensionnelle est principalement utilisée dans la position latérale ou arquée des chaussures de basket-ball pour correspondre aux diverses percées, changements de direction, arrêts brusques, sauts, brouillages, retraites et autres actions des joueurs de basket-ball pour protéger et réduire l'excès. charge sur la voûte plantaire, résiste à la torsion, réduit les blessures à la cheville, de plus, les chaussures ne se déforment pas facilement.

Partial 3d Carbon Plate

Généralement, il y a une certaine flexion ascendante au niveau de la voûte plantaire, puis une certaine extension de l'avant-pied et de l'arrière-pied.

conclusion

Dans cet article, nous vous avons expliqué tout ce qui concerne la fibre de carbone et les plaques en fibre de carbone dans les chaussures, les avantages et les processus de fabrication, ainsi que les différents types de plaques en fibre de carbone dans les chaussures. De plus, le matériau de la plaque en fibre de carbone est de loin le meilleur de l'industrie, en raison de ses propriétés légères, capricieuses et solides.

Soyons encore plus clairs, pour juger si la configuration d'une chaussure de sport est bonne ou non, avoir une plaque en fibre de carbone est un gros plus et peut inciter plus de consommateurs à acheter cette chaussure. Le rôle principal de la plaque en fibre de carbone dans les chaussures est l'anti-torsion, c'est-à-dire empêcher la semelle intermédiaire des chaussures de sport/baskets de se tordre fortement. Ce matériau composite vous permet de maintenir la stabilité de la chaussure lorsque vous faites une percée spectaculaire dans la direction et est capable de fournir une poussée efficace aux athlètes pour améliorer le temps de réaction et accélérer leur vitesse de course.

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