跑者有没有注意到目前的跑鞋，无论是顶级竞速跑鞋，还是长距离训练鞋，中底材料都越来越轻，缓震回弹性能也更好，并且看上去似乎都差不多。
以前我们只能在阿斯达斯Boost系列跑鞋上看到类似爆米花材料，而现在除了阿迪，越来越多国际和国内品牌跑鞋似乎都在用爆米花材质的中底，其背后是中底材料技术进步所带来的跑鞋性能的提升。
现在有一项中底技术已经成为业界主流——这就是所谓超临界发泡材料。
今天我们就来说说这项技术，以及各跑鞋品牌所采用的究竟是什么样的超临界发泡材料。
将材料泡沫化是降低其密度，拓展其功能化应用的有效途径。
泡沫材料具有质量轻、隔热、吸声、抗震、比强度高、价格低廉等特点，广泛应用于日用品包装、体育器材、医疗设备配件、汽车工业以及建筑等领域。
超临界发泡机器
超临界流体发泡技术是近20年快速发展起来的制备微孔塑料的有效方法，这里的微孔结构其实就是跑者理解的类似爆米花结构。
超临界流体微孔发泡原理是这样的：温度及压力均处于临界点以上的液体称为超临界流体，超临界流体是介于液体和气体之间的一种结构，它既会像气体一样充满整个空间，其黏度和扩散系数均更接近气体，但其密度又类似液体。
其发泡过程可以分为4个阶段：
1、使超临界流体进入聚合物基体中，达到饱和状态，形成聚合物/气体均相体系；
2、温度骤升或压力骤降使均相体系内的气体达到过饱和状态，即热力学不稳定状态，从而引起气泡成核；
3、气体快速扩散入气泡核中，泡孔逐渐长大；
4、快速降温，完成泡孔结构的定型，经过这个过程爆米花就形成了。
超临界发泡技术一般将 CO2或N2的作为物理发泡剂，因为CO2和N2的化学性质稳定且价格低廉，无毒无害，对环境较友好。
其次，超临界CO2和N2的临界压力及温度较为温和，容易实现，且对聚合物溶解性较好、扩散能力较强、易于控制。这就是为什么布鲁克斯、安踏某些型号的鞋号一直宣称氮科技加持的背后原因了。
这里所说的氮气注入发泡材料不是物理式的气垫鞋，而是指TPU发泡之前将液氮注入其中，等到发泡完成之后，液氮挥发成了氮气，由于TPU的密封性，氮气在TPU材料内形成了无数肉眼不可见的气泡。
这样具有两个好处，一方面让TPU发泡后重量更轻，一方面让材料具有更好的回弹性能。
利用超临界流体发泡技术制备的微孔泡沫材料，其泡孔密度一般为10^9～ 10^15个/cm3，泡孔直径小于10 mm。
而传统化发泡法得到的泡沫材料的泡孔密度通常在10^4～10^6个/cm3，泡孔直径在50～200mm。
因此，对于密度相同的泡沫材料，基于超临界流体发泡技术所得的微孔材料由于具有更高的泡孔密度以及更小的泡孔尺寸，能表现出更优异的力学性能。
此外泡孔的存在并不会降低材料的强度，相反，裂纹在应力条件下扩展时，微孔能够使裂纹尖端钝化，阻止了裂纹的进一步扩展，不但不会造成材料力学性能的损失，还可以改善材料的部分性能。
而在跑鞋中底材料领域，目前用于临界发泡的聚合物基体主要包括了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、热塑性聚氨酯（TPU）、热塑性聚酯弹性体（TPEE）、嵌段聚醚酰胺弹性体（Pebax）等等的一种或多种混合物。
由于原料基体的不同，各跑鞋品牌也就形成了各家的中底材料。
部分跑鞋品牌的物理发泡中底与材质
阿迪达斯Boost老而弥坚
久负盛名的阿迪达斯Boost系列其中底有明显颗粒感，感觉像泡沫，没错，Boost的前身就是Infinergy 发泡微球，是由TPU原料颗粒发泡制成。
Boost材料是由德国著名化工企业巴斯夫股份公司（BASF SE）研发。
最终，阿迪达斯公司采用巴斯夫全新发泡微球Infinergy研制出了具有卓越弹性和减震特性的Boost系列跑鞋，Boost系列跑鞋一卖就是好多年，虽然市场竞争力略有下降，但作为慢跑鞋仍然绰绰有余老而弥坚。
Infinergy主要由发泡热塑性聚氨酯 (E-TPU) 构成，经过加压加热预处理后，原来5毫米大小的颗粒可以像爆米花一样膨胀。
在这个过程中，内含微型密闭气泡的椭圆形微球的体积将增大10倍。
这些密闭气泡能够赋予发泡微球以优异的弹性和需要的回弹效果。每只阿迪达斯跑鞋中含有 2500 颗泡沫微球，组合起来就能提供比较强大的弹性和缓震功能。
发泡微球在压缩力比如着地冲击作用之下，可以最多压缩至原来一半大小。这对于足部减震非常重要。而压缩力消失后，泡沫可迅速恢复到原来的形状，这就是所谓的回弹。
中底就是通过这样的方式吸收能量，然后将很大一部分能量反馈给跑步者。
当年Boost技术的横空出世，让跑鞋中底技术进步一大截，其相比EVA具有较为明显的技术优势，不仅更轻也更缓震回弹。
Boost应用于阿迪达斯 adizero竞速跑鞋曾经创造过辉煌的历史，当年运动员也是穿着一水儿的阿迪跑鞋驰骋赛场，在基普乔格脚穿耐克打破世界纪录之前的众多世界纪录都是阿迪达斯adizero系列所创造的，那个时代是阿迪达斯笑傲江湖的“美好”时代。
耐克Pebax超高性能弹性体
是目前最炙手可热的中底材料
伴随耐克从4%到NEXT%的巨大成功，一种新型尼龙弹性发泡材料逐渐被人们所熟悉，耐克将其命名ZoomX，本质就是Pebax材料经过超临界发泡而形成，这种材料具有优异的柔韧和高回弹性能，他具备足够轻的质量，并且具有出色的低温抗冲击性能。
Pebax超高性能弹性体是目前最炙手可热，也是公认的性能最好的中底材料之一，也是各家顶级竞速跑鞋普遍采用的材料，而次顶级鞋或者训练鞋采用Pebax材料的不算多，因为其成本较高。
近两年大火的碳板跑鞋让我们往往过度迷信碳板作用，其实没有以Pebax为代表的超临界发泡材料，碳板的作用也会大打折扣，有点皮之不存毛将焉附的意思。
为什么这么说？
碳板弹性虽然很好，是指在弯折时回弹充分，但其在没有弯折的情况下，质地却十分坚硬，在中底中加入一块硬质材料，就需要有很好的缓冲材料来减少坚硬碳板对于脚的硬冲击，从而防止加入碳板后鞋的顺应性下降和刚度过度增加，造成鞋的舒适性大大降低。
如果中底不够厚，那么这样的碳板跑鞋穿起来是十分难受的，而在传统EVA材料中加入碳板，那么就势必要增加EVA的厚度，但EVA一旦增厚，一方面重量明显增加，一方面增厚的EVA恰恰抵消了碳板的回弹，使得碳板无法发挥作用；
因为EVA缓震好但回弹性能谈不上特别好，可以理解为一个缓震材料加一个回弹材料合在一起并不是又缓震又回弹，而是变成了既不缓震也不回弹，那就南辕北辙了。
所以碳板加入中底的前提就是要有更好地、更高级、更厚的缓震回弹材料，这种材料既要能充分缓震又要能充分回弹，与碳板一起是相互兼容而不是相互抵消；
同时，这种材料要足够厚才能避免跑鞋因为加入碳板而失去弹性和顺应性，但又要避免厚度增加带来鞋的重量增加，而新一代尼龙发泡材料Pebax材料做到了。
Pebax就是耐克zoomX所采用的材料，换句话说，是先进的中底材料成就了碳板技术。所以NEXT%能做到中底非常厚但重量却变轻了。
PEBA尼龙弹性虽然很好，但也存在抗撕裂性较差的特性。在早期NEXT%跑鞋曾经发生中底撕裂的案例，后来才解决了这个问题。
部分跑鞋物理发泡中底与材质分析
小结
从上述跑鞋中，我们可以看到超临界发泡工艺在鞋材弹性体上的应用日趋成熟，而可以应用的鞋材弹性体的材料也是百花齐放。
TPU、PEBAX、EVA、TPE等，更轻更回弹更缓震，是中底材料的发展趋势，它们为跑者带来了更好的跑步体验，更多的保护，得以让跑者体会到更多跑步乐趣，受益的都是大众跑者。
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