21 Lug 2021
LA SCIENZA DELLE NUOVE SUPER SCARPE DELL’ATLETICA LEGGERA
Posted by Forrest Group Minerva
Creato: 21 Luglio 2021

La scienza delle nuove super scarpe dell’atletica leggera

A Tokyo, cinque anni dopo la maratona sconvolta dalla Vaporfly, le scarpe da pista saranno le protagoniste.

gif nike super spikesLe scarpe da pista saranno le star di Tokyo. (Per gentile concessione di Nike.)
L'Olimpiade del 2016 è stata la Vaporfly Games, anche se all'epoca nessuno lo sapeva. I primi tre classificati della maratona maschile e la vincitrice della maratona femminile indossavano, tutti, prototipi Nike mascherati con suole spesse e lamine curve in fibra di carbonio del tipo che, successivamente, si sarebbe poi rivelato offrire un aumento di efficienza del 4% rispetto alle migliori scarpe da corsa dell'epoca. Negli anni seguenti, la tecnologia delle scarpe è stata praticamente l'unico argomento di cui parlavano i podisti.

Ora, di nuovo. A Tokyo, sarà tutta una questione delle scarpe per la pista. Certo, i maratoneti indosseranno scarpe di nuova generazione, ma quella tecnologia è ormai ben nota e disponibile in un'ampia gamma di marchi di scarpe. Potrebbe essere un campo di gioco non perfettamente equo, ma non lo è mai stato. In pista, al contrario, una nuova generazione di super scarpe, vagamente modellate sulle scarpe da maratona in schiuma e carbonio, sta capovolgendo i libri dei record, ma finora nessuno è del tutto sicuro sul loro funzionamento, qual è il risparmio di tempo e se le aziende di scarpe concorrenti possono eguagliare il vantaggio di Nike.

Mentre l'originale Vaporfly è stato commercializzata in base al suo vantaggio, supportato dalla scienza, in termini di prestazioni, le nuove super scarpe non sono state accompagnate da affermazioni specifiche su quanto siano veloci. Infatti, a causa delle differenze fisiologiche tra la corsa sul mezzofondo e la maratona, non è nemmeno chiaro come testarle. Ma un nuovo preprint (un documento accademico che non è ancora stato sottoposto a revisione paritaria), di un gruppo dell'Università del Massachusetts Amherst, guidato da Wouter Hoogkamer e Laura Healey, tenta per la prima volta di spiegare come potrebbero funzionare le super scarpe e quali sono i componenti chiave.

I dati aneddotici
Era stato Hoogkamer, assieme ai suoi colleghi del gruppo di ricerca di Rodger Kram, presso l'Università del Colorado, a eseguire lo studio originale dimostrando che la Vaporfly di Nike era del 4% più efficiente delle scarpe rivali. Ma i test che ha usato per la Vaporfly funzionano solo a velocità di corsa relativamente basse così, per la scarpa da pista, tutto ciò che abbiamo è la vaga sensazione che le persone stiano correndo realmente più veloci. Da quando i prototipi hanno iniziato a comparire per la prima volta nel 2019, i record mondiali maschili e femminili dei 5.000 e 10.000 metri sono stati tutti infranti. Lo stesso vale per il miglio indoor e i 1.500 femminili, e per il miglio indoor e i 1.500 maschili. I record collegiali sono caduti. I record delle scuole superiori sono caduti. Sta succedendo qualcosa.

Ci sono spiegazioni alternative. In particolare, la Wavelight pacing technology ha aggiunto una consistenza simile a un metronomo ai tentativi di record e la pandemia ha imposto lunghi periodi di allenamento ininterrotto. Ma, la maggior parte degli osservatori è fiduciosa che, le nuove scarpe, stiano fornendo significativi risparmi di tempo. È difficile immaginare che Reebok e Brooks lascino correre i loro atleti con le Nike ai trails olimpici se non sono convinti di un effetto reale.

I principi attivi
Le super scarpe, secondo la definizione di Hoogkamer, "combinano leggere, acquiescenti e resilienti schiume (e capsule d’aria) con una lamina rigida (nylon/PEBA/fibra di carbonio)." Questi due componenti, schiuma e lamina, sono anche le caratteristiche salienti delle Vaporfly e delle comparabili scarpe da maratona, ma ci sono alcune differenze. Le suole delle scarpe da strada, secondo le attuali regole del World Athletics, possono avere uno spessore fino a 40 millimetri; le scarpe da pista, dagli 800 metri in su, possono avere uno spessore di soli 25 millimetri. Le scarpe hanno anche chiodi sul fondo, progettati per aderire alla superficie gommosa della pista.

Quando è stata introdotta la Vaporfly originale, la maggior parte dell'attenzione si è concentrata sulla lamina ricurva in fibra di carbonio, che la gente pensava avrebbe funzionato come una "molla". Ma, la ricerca successiva, ha per lo più smentito questa credenza. Infatti, un altro studio imminente di Healey e Hoogkamer ha testato i corridori nelle Vaporfly regolari e nelle Vaporfly con sei tagli paralleli nella lamina in carbonio, per eliminare qualsiasi connessione tra tallone e avampiede. Sorprendentemente, l'economia di marcia non è stata sostanzialmente influenzata dai tagli nella lamina. La lamina probabilmente fa qualcosa, ma la semplice immagine di una scarpa con la molla non sembra spiegare le sue prestazioni.

Da diversi decenni, i ricercatori di biomeccanica studiano le lamine in fibra di carbonio e tendono a considerarle come leve o dispositivi di irrigidimento, piuttosto che come molle. Ci sono prove abbastanza buone che, nelle giuste condizioni, una lamina rigida fa risparmiare un po' di energia che altrimenti sprecheresti piegando l'alluce. Ma varie prove, tra cui le Vaporfly segate e il fatto che le scarpe hanno sempre avuto una lamina rigida, suggeriscono che quest’ultima, in sé, non è il segreto che rende le super scarpe così buone.

Invece, il cambiamento più ovvio tra vecchi e nuovi chiodi è l'aggiunta di uno strato di schiuma ammortizzante. Le nuove schiume, che includono materiali come PEBA (polietere a blocchi di ammide), TPU (poliuretano termoplastico) e varie altre miscele su misura, sono diverse dai tradizionali materiali dell'intersuola in tre principali modi: sono più leggere, più comprimibili e più resistenti (il che significa che si espandono, dopo essere state compresse, restituendo gran parte dell'energia che hai usato per comprimerle). Le vecchie scarpe facevano tutte queste cose, ma le nuove scarpe le fanno semplicemente meglio. Le intersuole tradizionali in EVA restituiscono meno del 70% dell'input di energia, mentre le migliori nuove schiume restituiscono più dell'85%. Ed è l'85% di un numero più grande, perché puoi avere uno strato di schiuma più spesso che immagazzina più energia senza appesantire la scarpa.

Una differenza più sottile nelle super scarpe è la geometria. Oltre a un tacco più spesso, hanno una curvatura molto pronunciata, o punta rialzata. L'anno scorso il ricercatore dell'Università di Calgary Benno Nigg ha proposto che le prestazioni della Vaporfly fossero il risultato di un "effetto barcollante", in cui la sollecitazione della punta ricurva della lamina di carbonio catapultava il tallone da terra. Ancora una volta, le Vaporfly segate argomentano contro questa particolare teoria, ma è indubbio che nessuno sia riuscito a costruire una super scarpa senza una sorta di lamina curva, quindi la geometria è probabilmente importante per ragioni che non sono chiare.

L'evidenza scientifica
Quindi abbiamo molte teorie. Perché non testarle? Un problema, sottolineato da Hoogkamer e dai suoi coautori, è che non esiste un mercato di massa per le scarpe da pista come invece presente per le scarpe da strada. Ha senso ottimizzare i parametri generali di una scarpa se hai intenzione di venderne decine di migliaia paia. Per un prodotto di nicchia, come le scarpe da pista, le aziende sono più interessate ad adattare i parametri alle esigenze individuali dei loro atleti di punta.

Ma c'è anche un problema più basilare. Le scarpe da strada sono state testate in base all'economia della corsa, che è una misura di quanta energia consumi per correre a una determinata velocità. Puoi stimare il consumo di energia misurando la quantità di ossigeno e anidride carbonica che un corridore inspira ed espira, ma questa stima funziona solo se corri in modo aerobico (cioè al di sotto della soglia). Una volta che inizi a correre più velocemente, fai sempre più affidamento sull'energia anaerobica e i calcoli basati sulla respirazione diventano privi di significato. Le scarpe da pista sono progettate per la corsa veloce, quindi un test che coinvolge il jogging a ritmo di maratona non ti direbbe molto nelle scarpe per media distanza.

All'altra estremità dello spettro, puoi testare gli sprint facendo sprintare le persone in diversi modelli e cronometrandole. Ma le nuove super scarpe sono progettate per una difficile via di mezzo, cercando di ottimizzare l'efficienza metabolica mentre si corre a velocità non proprio di sprint. Semplicemente non c'è un buon test per questo. L'opzione migliore è probabilmente una serie di prove a tempo su distanze di gara rilevanti, ma è un modo molto lento e doloroso per raccogliere dati. C'è anche il potenziale per approcci big data come l'eccellente analisi del New York Times dei dati Vaporfly su Strava del 2018. Ma ci sono meno dati disponibili per le gare in pista, e le classifiche d'élite per il 2020 e il 2021 sono state seriamente distorte (se nel bene o nel male non è chiaro) dalla pandemia. Potrebbe volerci un po' di tempo prima di poter fare una stima significativa della velocità delle nuove scarpe, per non parlare del confronto tra i diversi modelli.

Il campo da gioco
Finora, due modelli di super scarpe Nike hanno dominato la conversazione: Air Zoom Victory, con lamina in fibra di carbonio e schiuma PEBA; e la ZoomX Dragonfly, con una lamina in PEBA e schiuma PEBA. Sono state le scarpe che hanno consentito la maggior parte dei nuovi record e delle prestazioni notevoli, anche se è difficile sapere quanto sia dovuto al fatto che Nike sponsorizza gli atleti più d'élite. Anche la FuelCell MD-X di New Balance, con una lamina in fibra di carbonio e schiuma TPU, ha fatto girare la testa da quando è apparsa per la prima volta ai Campionati del Mondo del 2019, forse in particolare quando, il mese scorso, Elle Purrier, Cory McGee e Heather MacLean hanno spazzato via i 1.500 metri alle prove olimpiche degli Stati Uniti.

Altre aziende come Adidas, Asics, Brooks, Hoka, Saucony e Puma hanno tutte modelli comparabili sul mercato o in prototipi. È piuttosto difficile tenere traccia di chi indossa quale scarpa e quali siano effettivamente presenti sul mercato, tanto meno quali funzionio realmente come pubblicizzato. Ciò significa che le scarpe saranno un sottotesto inevitabile mentre guarderemo le gare a Tokyo: scruteremo lo schermo, chiedendoci “Cosa indossava il ragazzo in quarta corsia? Avrebbe dovuto salire sul podio?" (Confesso che la mia primissima reazione, dopo aver visto Ryan Crouser stabilire un nuovo record mondiale di lancio del peso durante le prove olimpiche è stata "Oh, hanno sviluppato delle scarpe super anche per i lanciatori?")

Eppure, poteva andare peggio. Se le Olimpiadi si fossero svolte la scorsa estate, come da programma, il campo di gioco sarebbe stato straordinariamente inclinato, quasi come una ripetizione del 2016 ma interessando più eventi. L'anno di ritardo ha alleviato la crisi dell'offerta (anche se è ancora una sfida, per la persona media, mettere le mani su quel paio di scarpe) e ha permesso alla maggior parte delle altre aziende di rientrare in gioco. Quelle che non hanno ancora recuperato il divario, in genere lasciano che i loro atleti corrano con le scarpe rivali. Sospetto che non vedremo molti fondisti nelle finali che non avranno una lamina e uno strato di schiuma sotto le suole. Quindi, goditi l'azione, le battaglie tattiche, e la competizione testa a testa... e forse non prestare troppa attenzione all'orologio.

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  Alex Hutchinson - 16 luglio 2021

 



Tratto da: https://www.outsideonline.com/health/running/super-spikes-olympics-2021/


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