科技武裝運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)鞋的秘密

    飛人喬丹的氣墊鞋，劉易斯的陶瓷釘鞋，瓊斯的“水晶鞋”，約翰遜的“金縷鞋”，劉翔的“紅色魔鞋”，運(yùn)動(dòng)鞋的歷史，處處留下一個(gè)時(shí)代科學(xué)的腳印。

　　26塊骨頭，33個(gè)關(guān)節(jié)，20塊肌肉，100多條韌帶，數(shù)以千計(jì)的神經(jīng)末梢和血管……人的腳是藝術(shù)和工程學(xué)的杰作。打從人類祖先直立行走后，我們便把體重完全交給了雙腳，讓它承受著比四肢動(dòng)物成倍的負(fù)荷。

　　運(yùn)動(dòng)鞋雖然琳瑯滿目，但基本原理是大致相通的。它的首要功能是吸收來(lái)自地面的震蕩。當(dāng)人的奔跑速度達(dá)到每秒6米時(shí)，腳掌承受的負(fù)荷約為體重的4倍，跳高跳遠(yuǎn)時(shí)增大為7倍，強(qiáng)烈的振蕩會(huì)傳到腳踝、膝部、髖部以至脊柱和大腦。人類腳跟的脂肪墊和天然的“彈簧系統(tǒng)”腳弓有效抵御著這種傷害�，F(xiàn)代運(yùn)動(dòng)鞋將一種具有很高“受壓順從性能”的材料放置在鞋后跟, 讓它通過(guò)自身最大的變形量吸收沖擊動(dòng)能。還有些運(yùn)動(dòng)鞋在鞋底內(nèi)放置橡膠立柱和氣墊，起到如汽車底盤減震彈簧的作用。

　　根據(jù)測(cè)試，跑鞋重量每增加100克，運(yùn)動(dòng)員的體能消耗將增加1%，美國(guó)短跑名將劉易斯打破百米世界紀(jì)錄時(shí)的跑鞋只有115克重；“田壇阿甘”邁克爾·約翰遜的“金縷鞋”重量?jī)H116克，瑪麗安·瓊斯的“水晶鞋”則只有99克；加拿大“黑豹”貝利的跑鞋被形容為“帶釘?shù)囊m子”。

　　人們不免生出疑問(wèn)，為什么有些運(yùn)動(dòng)員競(jìng)賽中脖子上可以掛著沉甸甸的金項(xiàng)鏈，卻對(duì)鞋子的重量如此錙銖必較呢？看看百米跑道上那些快速翻飛的雙腳就會(huì)發(fā)現(xiàn)，每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的后跟都幾乎觸及到了臀部，折疊起小腿能縮短以髖關(guān)節(jié)為軸的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，從而減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，增加轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。而雙腳處在小腿繞膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)半徑的最遠(yuǎn)端，因此鞋子重量些微的減輕，都會(huì)帶來(lái)腿部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量明顯的減小。這對(duì)于以每秒20米速度交替劃著弧線的雙腳無(wú)疑是莫大的“減負(fù)”。