08 Dic 2018
COME FUNZIONANO LE SCARPE VAPORFLY 4% DELLA NIKE?
Posted by Forrest Group Minerva
Creato: 08 Dicembre 2018

Come funzionano effettivamente le scarpe Vaporfly 4% della Nike?

Svelare come una lamina in fibra di carbonio e la schiuma space-age si combinano per rendere la scarpa più efficiente, si rivela più complicato del previsto.

Qualche settimana fa Kyle Barnes, ricercatore della Grand Valley State University, ha pubblicato uno studio con il quale ha concluso che la controversa scarpa Vaporfly 4%, della Nike, offre ai corridori un margine di efficienza del 4,2%, rispetto alle omologhe scarpe da corsa per la maratona Adios 3, dell'Adidas. Ho parlato con il mio editore per stabilire se dovevo scrivere dei nuovi risultati, ma lui si è mostrato piuttosto tiepido. Dopo tutto, l’affermazione del 4% non è una novità - è proprio lì, nel nome della scarpa, ed era stata confermata da test esterni eseguiti presso l'Università del Colorado (sui quali ho già scritto l'anno scorso [N.d.r.: i risultati di questo studio sono riportati a piede pagina]), e sostenuta da un'analisi del New York Times su mezzo milione di tempi di gara, tra maratone e mezze maratone, pubblicati su Strava.

gif vaporfly shoeIn altre parole, sappiamo già che è vero ma, per essere onesti, ci sono molti interessanti nuovi particolari e aspetti inediti nello studio della Grand Valley. In primo luogo, a differenza dello studio del Colorado, non è stato finanziato da un affiliato con Nike, Adidas o qualsiasi altra azienda di scarpe. Inoltre, è stato rilevato che la Vaporfly era del 2.6% più efficiente delle chiodate Zoom Matumbo, della Nike, ed ha registrato un miglioramento medio dell'1,90% nei 3.000 e 5.000 metri in pista - nuovo territorio per una scarpa che è stata principalmente commercializzata per maratoneti. Ma l'affermazione di fondo, che la Vaporfly ti permette di bruciare meno energia, per correre ad un determinato ritmo, è ora ampiamente accettata.

Invece, il dibattito ha considerato due questioni più complesse. Innanzitutto, come funzionano esattamente le scarpe? E, secondo, dovrebbero essere permesse? Queste domande sono strettamente intrecciate, a causa della percezione che la lamina sagomata in fibra di carbonio, inserita nell'intersuola della scarpa, agisca come una molla. Ma, sorprendentemente, c'è stato poco consenso, anche tra i designer della scarpa, su come funzionano effettivamente i vari componenti della Vaporfly. Questo è quello che fa un nuovo studio, dello stesso team della University of Colorado, finanziato da Nike, che ha testato l’affermazione originale del 4%. Una lettura intrigante.

Lo studio, che appare sulla rivista Sports Medicine, ha usato l'analisi tridimensionale della falcata biomeccanica e le misurazioni di forza della lamina, nel tentativo di svelare ciò che rende la Vaporfly così efficiente. La scarpa ha due nuovi componenti. Il primo, è un'intersuola ammortizzata super spessa composta da una nuova schiuma, che Nike chiama ZoomX. La schiuma è ultraleggera, e consente ai talloni di avere un'altezza di 31 millimetri dal suolo, ed è circa il 50% più spessa delle scarpe comparabili, senza essere più pesante. È anche eccezionalmente comprimibile (la puoi schiacciare) e resiliente (torna alla sua forma originale, restituendo la maggior parte dell'energia che hai applicato per schiacciarla). In un certo senso, ogni scarpa con un'intersuola ha una "molla" in essa, che sembra essere particolarmente elastica.

Il secondo componente è una lamina sagomata in fibra di carbonio inserita nell'intersuola. È qui che si originano molte controversie. Una scuola di pensiero ritiene che la lamina sia semplicemente una molla, che si piega quando il piede atterra e poi ti catapulta in avanti mentre ritorna in posizione. Nel 2016, quando iniziarono a diffondersi le voci sulla scarpa, un brevetto Nike per una "struttura della suola delle calzature che includeva una molla piatta", si alimentò la diceria che la Nike avesse una scarpa caricata a molla. Questo brevetto fu richiesto per un diverso (e inedito) design di scarpe, ma l'idea rimase impressa. La maggior parte delle persone ora assume che la Vaporfly sia potenziata dalla sua molla in fibra di carbonio.

Ma questa non è la teoria che ho sentito quando la scarpa è stata definitivamente rilasciata ed ho iniziato a chiedere in giro, ai biomeccanici delle scarpe, cosa ne pensassero. Così si scopre che i ricercatori (e altre società di scarpe) hanno maneggiato lamine in fibra di carbonio almeno sin dagli anni '90. Il precursore più diretto della lamina della Vaporfly è ProPlate di Adidas, che è apparsa nei primi anni 2000 ed è stata sviluppata dal ricercatore dell'Università di Calgary, Darren Stefanyshyn (uno degli ex studenti di Stefanyshyn, Geng Luo, ha guidato la progettazione della Vaporfly e compare nel brevetto).

Nel 2006, Stefanyshyn pubblicò la sua spiegazione sul funzionamento della lamina in fibra di carbonio. Quando corri, spendi un po' di energia per piegare le articolazioni delle dita dei piedi. A differenza delle caviglie e dell'arcata del piede, che si piegano e poi ritornano in posizione, non si ottiene alcun ritorno di energia dalle dita dei piedi, che quindi è energia sprecata. Stefanyshyn ha dimostrato che una lamina rigida in fibra di carbonio mantiene le dita dei piedi più rigide [N.d.r.: meno piegatura], risparmiando parte di quell'energia e migliorando, così, l'economia della corsa di circa l'1%.

Ma c'è un problema con questo approccio, mi ha spiegato Luo, quando l'anno scorso stavo segnalando il progetto Breaking2 [N.d.r.: merita la consultazione]. Una lamina mantiene rigide le dita dei piedi, ma costringe la caviglia a fare più lavoro, contrastando alcuni dei benefici complessivi di efficienza. La soluzione che Luo e il suo team hanno ideato, è stata una lamina con una piega più esagerata nell'avampiede, che consente alle dita dei piedi di rotolare in avanti senza aggiungere lavoro per la caviglia. Questa è la spiegazione fornita da Nike nella loro domanda di brevetto: era già conosciuto che una lamina rigida risparmiava l’energia persa nel piegamento delle dita dei piedi, ma la loro innovazione era la curvatura della lamina per ridurre le forze alla caviglia.

Però questa non è l'unica spiegazione possibile. Un altro gruppo, della German Sport University di Colonia, guidato da un ex-decatleta di nome Steffen Willwacher, iniziò a studiare le solette in fibra di carbonio molto prima che venisse rilasciata la Vaporfly. La loro spiegazione di come funziona questo tipo di inserto, pubblicato nel 2014, è che la lamina rigida modifica sostanzialmente la lunghezza della leva tra la caviglia e il punto in cui il piede spinge sul terreno. Questo, a sua volta, cambia il "rapporto di trasmissione" tra il braccio interno della leva dei muscoli e dei tendini, ed il braccio esterno della leva della caviglia e del piede, fornendo un vantaggio meccanico, più o meno come quello degli ingranaggi di una bici. Questa non è una spiegazione facile da comprendere (almeno per me), ma è quella che ho sentito da molti biomeccanici diversi.

Il nuovo esperimento di Wouter Hoogkamer, Shalaya Kipp e Rodger Kram, del Locomotion Lab dell'Università del Colorado, ha coinvolto 10 corridori che hanno corso una prova di cinque minuti con tre scarpe diverse: Vaporfly, Zoom Streak 6, della Nike, e Adizero Adios Boost 2, di Adidas; questi ultimi due modelli sono ritenuti all'avanguardia nelle scarpe tradizionali per la corsa di maratona. Ogni corridore aveva 44 marcatori riflettenti attaccati al corpo, e scarpe per l'analisi tridimensionale del loro movimento di corsa; corsero su uno speciale tapis roulant che misurava le forze quando i piedi impattavano sul nastro. Ciò ha permesso loro di calcolare gli angoli, le forze ed il lavoro svolto da ogni articolazione.

Le proprietà della scarpa erano separatamente misurate anche da una "macchina di prova dell'asse rotazionale del materiale", che ha piegato la scarpa nel senso della lunghezza, simulando un movimento della corsa, per stimare la sua rigidità alla flessione. Combinando la rigidità della scarpa con le forze che colpivano il tapis roulant, e il movimento relativo dei marker riflettenti, i ricercatori hanno potuto stimare esattamente quanto la scarpa (e la lamina rigida all'interno) si comprimeva e si piegava - e, di conseguenza, quanta energia fosse memorizzata e restituita ad ogni passo, dai diversi componenti della calzatura.

I risultati sono stati alquanto inaspettati. La flessione della lamina in fibra di carbonio ha immagazzinato e restituito energia ad una velocità di 0,007 W kg-1 (watt per chilogrammo) per ciascuna falcata. In confronto, la compressione e decompressione della spessa schiuma ZoomX ha restituito 0,318 W kg-1 - più del doppio rispetto a una delle altre scarpe e circa 45 volte di più della lamina. Quindi la scarpa funziona sicuramente come una molla, ma in questa analisi è l'intersuola in schiuma, piuttosto che la lamina rigida, che riveste importanza ai fini del contributo complessivo della scarpa al risparmio energetico.

Per quanto inerente alle altre teorie, correre con la Vaporfly sembra davvero che faccia risparmiare energia che altrimenti sarebbe persa per piegare le dita dei piedi. Però, l'entità del risparmio è stata abbastanza piccola, tanto che Hoogkamer e i suoi colleghi, non ritengono che contribuisca in maniera determinante all'aumento del 4% nell’economia della corsa.

Invece, sembra esserci un maggiore risparmio di energia all'articolazione della caviglia, ma non del tutto in linea con la teoria del "rapporto di trasmissione". La teoria prevedeva che la Vaporfly producesse una forza di rotazione più grande alla caviglia; i dati, al contrario, mostravano una forza di rotazione più piccola. Ci sono alcuni lunghi passaggi nel documento che esplorano perché il risultato è stato l'opposto di quello atteso, ma che comunque produceva un risparmio energetico. Riassumo questi passaggi in modo approssimativo nel seguito: i ricercatorii non sono sicuri di cosa sta realmente succedendo.

Ecco, questo è il punto in cui ora ci troviamo. Ci sono molti altri studi in preparazione da Barnes ad altri, che ci forniranno ulteriori informazioni sul funzionamento di queste scarpe. Per ora, possiamo dire due cose. La prima, è che le scarpe cambiano la tua efficienza nel far da leva sul terreno, in un modo che non è ancora chiaro. L'altra, è che le scarpe agiscono come una molla, ma solo nel medesimo modo in cui praticamente tutte le scarpe con intersuola morbida agiscono da molla. L'ipotesi abbozzata da Kram ritiene che l'intersuola in schiuma dia una spinta del 3% e che la lamina di carbonio aggiunga un altro 1%. Ma la matematica potrebbe non essere così semplice: potrebbe esserci una sinergia tra la schiuma e la lamina, che rende il tutto diverso dalla somma aritmetica delle due singole parti.

Il test ideale sarebbe di provare una Vaporfly senza lamina in fibra di carbonio e vedere cosa succede. Sarebbe come correre su giganteschi cuscini flosci e spugnosi, o sarebbe ugualmente bello come nella realtà? In una e-mail, Hoogkamer mi ha detto: "Avremmo voluto testare questo prototipo per un po' di tempo, ma non siamo stati in grado di ottenerlo. Personalmente ritengo che una grande e spessa ZoomX senza lamina, sarebbe meno stabile, in particolare prendendo le curve a 90 gradi alla velocità di Kipchoge. Non penso che sarebbe troppo morbida, ma è difficile dirlo senza testarla".

Per quanto concernente l'altra grande questione, se dovrebbero essere bandite, lo studio del Colorado fissa un punto importante. Non basta dire "le scarpe non dovrebbero contenere molle, quindi dovremmo vietarle", perché occorre definire cosa si intende per molla. Se è davvero la schiuma ZoomX a fare la differenza più grande, allora il divieto delle lamine di carbonio non sarebbe l’obiettivo. Se è l'angolo e la forma della lamina di carbonio che fornisce la magia, anche l'impostazione di un limite superiore per lo spessore o la resistenza dell'intersuola mancherebbero l’obiettivo. Per capire che cosa è necessario vietare, devi avere un'idea chiara di ciò che è discutibile - oltre al semplice fatto che le scarpe sembrano funzionare.

hutchinson   
  
  Alex Hutchinson - 20 novembre 2018

 

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N.d.r.

Le Vaporfly 4% non sono da considerare scarpe miracolose adatte per tutti. Dettaglio non trascurabile, è una derivazione della Nike Vaporfly Élite, non disponibile per i consumatori, che alcuni siti web indicano che abbia un costo pari a $ 2500 USD; per evitare fraintendimenti lo scrivo in lettere: duemilacinquecento.
Nel seguito riportiamo le impressioni di un triatleta che le ha usate, alcune sue considerazioni più generali, e confronti con altre scarpe. L’articolo completo (in inglese) lo trovi al seguente link: https://runrepeat.com/nike-zoom-vaporfly-4#expert-samuel-chua (di seguito ne riportiamo l’introduzione). Sul sito indicato troverai anche ulteriori giudizi da parte di altri utilizzatori della scarpa. Il video (interessante) commenta ed illustra l'aspetto costruttivo e la calzata della Vaporfly.

4% più veloce o 4% più povere? La Nike Zoom Vaporfly 4% è all'altezza della pubblicità?

La Nike Vaporfly Élite è stata creata in collaborazione con il progetto Nike Breaking2, che si riprometteva di infrangere, per un umano, la barriera delle 2 ore nella maratona. Ci arrivarono abbastanza vicini, con Eliud Kipchoge, mancando l’obiettivo per soli 25 secondi.

La Nike Vaporfly Élite, tuttavia, non è disponibile per i consumatori.

Invece, è possibile disporre della Zoom Vaporfly 4%, che conserva i medesimi tratti della Élite, ma ha una tomaia diversa.

La Zoom Vaporfly 4% è commercializzata per fornire un aumento del 4% nell’economia di marcia, consentendo ai podisti di correre in modo più efficiente rispetto alla precedente ammiraglia della Nike, la Zoom Streak 6.

La Zoom Vaporfly 4% ha un prezzo esorbitante di $ 250 USD, superiore a qualsiasi altra scarpa da corsa sul mercato. Inoltre, oltre al prezzo, la Nike rilascia la Vaporfly in piccole quantità controllate, con lunghi intervalli di tempo tra una consegna e l'altra.

Sospetto che questa sia una strategia per suscitare un interesse continuo. Per quanto diabolico possa sembrare, funziona. A meno che uno non stia monitorando costantemente diversi siti Web, e sia informato delle date di rilascio, è quasi impossibile acquistarne un paio. Le scarpe si esauriscono in meno di un'ora e, in alcuni siti web, in 10 minuti. Molti di coloro che acquistano le scarpe, le rivendono per 1,5-2x del prezzo di acquisto.

Dopo quasi un anno, sono riuscito a mettere le mani su un paio nella colorazione "Obsidian / Metallic". Ammetto di essere stato conquistato dalla pubblicità del marketing e dalle infinite lodi che questa scarpa ha ricevuto.

Continua



 



Tratto da: https://www.outsideonline.com/2367961/how-do-nikes-vaporfly-4-shoes-actually-work


Si declina qualunque responsabilità per la presenza di eventuali errori involontariamente introdotti nel testo nella traduzione o nella trascrizione. Si precisa inoltre che il contenuto dell'articolo non sostituisce in modo alcuno ciò che è divulgato nei libri ed in bibliografia e, nel medesimo tempo, non costituisce alcun riferimento tecnico, medico e scientifico.