Resumo: Entre os materiais de sola de sapato mais populares que conhecemos estão a borracha, TPU, TPR, EVA e Phylon, e eles são muito importantes em calçados porque a maioria de nossos sapatos inclui esses materiais. Mas o que é Placa de fibra de carbono em sapatos? Neste artigo vamos falar sobre as propriedades desse material inovador, como é feito, seus benefícios, diferentes tipos de placas de carbono e tudo relacionado.
Índice
Quem inventou a fibra de carbono?
Antes de saber o que é Placa de Fibra de Carbono em Calçados, devemos primeiro saber quem foi a primeira pessoa a inventar a fibra de carbono.
Sir Joseph Wilson Swan (1828-1914), químico e físico inglês, inventou a lâmpada incandescente com um fio de platina como corpo luminoso. Para resolver o problema de que o fio de platina não era resistente ao calor, Swan usou uma tira fina de papel carbonizado em vez do fio de platina. Em 1860, Swan inventou uma lâmpada de filamento de carbono semi-vácuo com uma tira de papel carbono como corpo luminoso, que foi o protótipo da lâmpada incandescente. Swan inventou a lâmpada incandescente 20 anos antes de Thomas Alva Edison (1847-1931). Devido à imaturidade da tecnologia de vácuo na época, a lâmpada não tinha vida longa. No final da década de 1870, a tecnologia de vácuo foi desenvolvida, Swan inventou uma lâmpada incandescente mais prática e, em 1878, obteve uma patente para a lâmpada incandescente.
Em 1879, Edison comprou a patente e inventou a lâmpada incandescente com fibra de carbono como corpo luminoso. 1892 Edison inventou a “tecnologia de fabricação de filamentos de fibra de carbono para lâmpadas incandescentes e obteve uma patente nos Estados Unidos (patente nº 470925). Pode-se dizer que Edison inventou a primeira comercialização de fibra de carbono.
Sim, sabemos que Edison se tornou a primeira pessoa a usar fibra de carbono comercialmente, mas o que exatamente é placa de fibra de carbono em sapatos?
O que é a placa de fibra de carbono em sapatos?
No início dos anos 1950, devido ao desenvolvimento de foguetes, espaço e aviação e outras tecnologias de ponta, a necessidade urgente de novos materiais com alta resistência específica, alto módulo específico e resistência a altas temperaturas, além do uso de fibras precursoras como matérias-primas pelo processo de tratamento térmico podem ser transformadas em filamentos contínuos de fibra de carbono, esse processo lançou as bases para a industrialização da fibra de carbono.
A fibra de carbono é composta principalmente de elementos de carbono e possui as características de resistência a altas temperaturas, resistência ao atrito, condutividade térmica e resistência à corrosão. Seu formato é fibroso e sua textura é macia, podendo ser processado em diversos tecidos. A densidade da fibra de carbono é muito baixa, então a resistência específica e o módulo específico são muito altos. O diâmetro da fibra de carbono é de apenas 5 mícrons, equivalente a um décimo a um doze avos de um fio de cabelo, mas é mais de quatro vezes mais resistente que o alumínio.
Devido às suas vantagens de massa mais leve, mais resistente, mais flexibilidade e boa resistência à fadiga, a placa de carbono foi então utilizada em chuteiras de basquete e futebol para evitar lesões aos jogadores em paradas e curvas fechadas, aceleração rápida, mudanças de direção e outros movimentos, e para estabilizar o sapato e apoiar o arco contra torção.
Por que a placa de fibra de carbono nos sapatos ajuda as pessoas a correr mais rápido?
Quando as placas de carbono são usadas em tênis de corrida, elas fazem mais do que simplesmente fortalecer a estrutura da entressola e fornecer estabilidade ao suporte do arco. Eles também fazem algo ainda mais incrível: maior flexibilidade, impulso poderoso, eficiência de corrida aprimorada e economia de energia para o corredor, e essas descrições emocionantes não são exageradas. Muitos dos que os usam são lendas da velocidade de corrida.
No Broken Two Challenge 2017, Kipchoge correu 2 horas e 25 segundos usando os primeiros tênis de corrida com placa de carbono da Nike, VaporFly Elite, causando um alvoroço e, desde então, os tênis de corrida com placa de carbono entraram em nosso campo de visão.
Soa bem? Não tão rápido, vamos nos aprofundar no motivo pelo qual a fibra de carbono realmente nos faz correr mais rápido:
Como o princípio básico das placas de carbono para melhorar a eficiência da corrida é reduzir a flexão das articulações metatarsofalangeanas durante a corrida, quando o pé pousa – levanta – e empurra o chão, a flexão da frente para trás de toda a entressola da corrida sapato é muito pequeno, contando mais com a força de elevação do tendão de Aquiles e músculos da perna.
Mecanicamente falando, o processo de aterrissagem – empurrar e levantar – é equivalente ao processo de forçar uma alavanca. O ponto de apoio da alavanca é o osso do calcanhar – em tênis de corrida normais, no momento em que você empurra o chão (levante a alavanca), a articulação metatarsofalângica flexiona e esse comportamento absorve (desperdiça) energia. Nesse ponto, a distância do braço de resistência é a distância do osso do calcanhar até a frente do osso metatarso, que é relativamente curta; ao usar tênis de corrida de fibra de carbono, a articulação metatarsofalângica flexiona menos (reduzindo o consumo de energia), momento em que o braço de resistência se estende até o osso do dedo do pé, que é uma distância maior.
A maior distância do braço de resistência requer mais força (tendão de Aquiles e elevação da perna/quadril) para erguer a alavanca, com o resultado de que o mínimo de energia possível é desperdiçado em cada passo entre a aterrissagem e a saída do solo, e o comprimento da passada se torna mais porque o elevador é mais pronunciado.
Como resultado, quando você calça tênis de corrida de carbono pela primeira vez, sua postura de corrida geralmente muda fortemente: você sentirá a placa de carbono com mais clareza ao avançar, achará mais difícil flexionar os dedos do metatarso, apesar da entressola macia , você ficará mais acostumado a empurrar a entressola com o antepé, e o comprimento da passada será significativamente maior em comparação com o dia a dia.
Incrível? Vamos dar uma olhada em como a Fibra de Carbono é feita em Calçados agora.
Como são feitas as placas de fibra de carbono dos tênis?
O que chamamos de “Placa de Carbono” na verdade deveria ser chamado de composto de carbono, pois é um material composto formado pela união de resina epóxi e filamentos de fibra de carbono, que é muito semelhante a fibra de vidro misturada com resina epóxi, porém mais resistente. O processo de fabricação dos filamentos de fibra de carbono é muito complexo e requer um nível de tecnologia muito alto.
Simplificando, um polímero chamado poliacrilonitrila é arrastado para um filamento, que é então carbonizado em nitrogênio a 2.500 graus Celsius. Folhas de carbono são formadas pela tecelagem de fios de fibra de carbono em tecido, em seguida, embebendo-os e resfriando-os com resina epóxi líquida.
Vamos dar uma olhada rápida em como é feita a placa de fibra de carbono para os sapatos com as fotos abaixo.
Etapa 1: Camadas específicas de tecido, pré-impregnados e filme de polímero são empilhadas para formar o painel.
Passo 2: Solidificar o painel em prensa aquecida.
Etapa 3: Cortando componentes específicos de painéis curados por pulverização de água
Diferentes tipos de placas de fibra de carbono em sapatos
As formas da placa de carbono são divididas em quatro categorias de acordo com as diferentes propriedades de movimento - placa de carbono 2D de sola inteira, placa de carbono 3D de sola inteira, placa de carbono 2D parcial e placa de carbono 3D parcial.
Placa de fibra de carbono 2D de sola inteira nº 1
Placa de carbono de pá de sola completa tipo S, porque a forma da pá é como uma colher, alguns fabricantes podem ser chamados de tipo de colher, embora o nome seja diferente, mas o princípio e o material são os mesmos.
Porque a forma de uma placa de carbono em forma de S é projetada de acordo com a forma do pé humano.
- A posição do osso do dedo do pé é ligeiramente inclinada.
- A posição do metatarso é para baixo (isto é, o fundo da colher).
- A posição do arco é mais alta que o osso do dedo do pé.
Portanto, ao correr para a frente em linha reta, depois que o pé é pisado, a própria placa de carbono é rígida para fornecer contra-impulso e retornar à força explosiva de todo o pé.
Placa de fibra de carbono 3D de sola inteira nº 2
A placa de carbono 3D de sola inteira não apenas ajuda a impulsionar o rolo, mas também garante estabilidade, enquanto as placas de carbono internas e externas do calcanhar e do antepé têm uma certa protuberância, e a placa de carbono 3D do calcanhar dá suporte suficiente ao pé para lidar com terrenos complexos e ajudar os corredores a melhorar sua velocidade. Digamos que uma placa de carbono 3d de sola completa permite a integração máxima de velocidade e proteção!
No.3 Placa Parcial de Fibra de Carbono 2D
A colocação da placa de carbono da sola parcial é um bom reflexo da diferenciação e controle de custos e geralmente é colocada no antepé ou na posição do arco, o que também fornece a estabilidade e a propulsão correspondentes.
Placa de fibra de carbono no antepé
A placa de carbono do antepé é mais adequada para corredores de aterrissagem de antepé ou sola inteira, pois a estrutura de curvatura da placa de carbono do antepé permite que os corredores tenham mais sensação de rolamento e mais economia de energia.
Arco Placa de Fibra de Carbono
A placa de carbono do arco é usada principalmente em tênis de basquete/tênis de corrida, devido às propriedades de alta aterrissagem e rolamento para a frente do basquete e dos esportes de corrida, o dano (ou exercício) ao arco do pé é maior e, em seguida, o suporte e a proteção do placa de carbono do arco do pé, uma necessidade de oferecer suporte e proteção fortes.
Placa de fibra de carbono do retropé
Placa de carbono parcial do retropé, principalmente para desempenhar o papel de estabilizar o calcanhar e garantir que o calcanhar não seja fácil de sacudir durante o processo de corrida.
Placa de fibra de carbono lado esquerdo e direito
A placa de carbono da tira lateral esquerda e direita é usada principalmente em tênis de corrida em trilha, pois a corrida em trilha é mais complexa do que a corrida em estrada, e a maior parte do terreno é de areia e cascalho, devido a esse ambiente específico, a placa de carbono precisa atender à adaptabilidade para a variabilidade do terreno ao ar livre e suporte de dureza ao mesmo tempo.
Duas longas placas de carbono 2D em forma de X são construídas nos lados esquerdo e direito da entressola, assim como o sistema de suspensão independente de um carro, protegendo a frente e o retropé em quatro direções.
No.4 placa de fibra de carbono 3d parcial
A placa de carbono tridimensional é usada principalmente na posição lateral ou em arco dos tênis de basquete para combinar com os vários avanços, mudanças de direção, paradas bruscas, arremessos, embaralhadas, recuos e outras ações dos jogadores de basquete para proteger e reduzir o excesso carga no arco, resiste à torção, reduz lesões no tornozelo, além disso, os sapatos não se deformam facilmente.
Geralmente, há alguma flexão ascendente na posição do arco e, em seguida, alguma extensão do antepé e do retropé.
Conclusões
Neste artigo, mostramos tudo relacionado à fibra de carbono e placas de fibra de carbono em calçados, os benefícios e processos de fabricação e diferentes tipos de placas de fibra de carbono em calçados. Além disso, o material da placa de fibra de carbono é de longe o melhor da indústria, devido às suas propriedades leves, caprichosas e fortes.
Vamos deixar ainda mais claro, para julgar se a configuração de um tênis esportivo é boa ou não, ter uma placa de fibra de carbono é uma grande vantagem e pode atrair mais consumidores para comprar esse tênis. A principal função da placa de fibra de carbono nos calçados é a antitorção, ou seja, evitar que a entressola do tênis/tênis torça fortemente. Este material composto permite que você mantenha a estabilidade do sapato quando você faz um avanço dramático na direção e é capaz de fornecer um impulso eficaz para os atletas melhorarem o tempo de reação e acelerarem sua velocidade de corrida.
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