Kể từ khi dự án Nike Breaking 2 [1] và dòng giày chạy bộ Vaporfly thu hút được sự chú ý, nhiều thương hiệu thể thao đã phát triển giày chạy có tấm carbon với hy vọng những đôi giày của kỷ nguyên này có thể cải thiện hiệu suất chạy bộ. Mục đích cuối cùng là giảm tiêu hao năng lượng thể chất trong quá trình chạy và cố gắng tạo ra những thành tích vượt bậc hơn. Nhiều nhà khoa học cũng đã thảo luận về tác động của giày chạy có tấm carbon đối với việc chạy bộ. Bài viết trước đây đã giới thiệu hai nghiên cứu khoa học về tác động của dòng giày chạy bộ Nike Vaporfly (giày nguyên mẫu và Vaporfly 4%) đối với hiệu năng chạy. Kết quả cho thấy rằng cả hai đều có thể cải thiện hiệu suất chạy bộ. Tuy nhiên, không phải tất cả các loại giày chạy bộ có tấm sợi carbon đều mang lại hiệu quả như nhau.

 (Nguồn ảnh: Sports Medicine, 48 (4), 1009–1019)

Nghiên cứu cho thấy giày Nike ZoomX Vaporfly (NP) nguyên mẫu mang lại hiệu suất chạy tốt hơn so với giày Nike Zoom Streak 6 (NS) và Adidas Adizero Adios BOOST 2 (AB), khi giảm được 4% mức tiêu thụ năng lượng trung bình.

(Nguồn ảnh: Sports Sciences, 37 (20), 2367-2373)

Một nghiên cứu khác cho thấy Nike ZoomX Vaporfly 4% (hình bên trái) giúp giảm 2.8% và 1.9% mức tiêu thụ năng lượng so với Adidas Adios Boost (hình giữa) và Nike Zoom Streak (hình bên phải), đem lại hiệu năng chạy bộ tốt hơn.

  Giày chạy có tấm carbon không nhất thiết sẽ cải thiện hiệu suất chạy

Bài báo “Adding carbon fiber to shoe soles may not improve running economy: a muscle‑level explanation” (Thêm sợi carbon vào đế giày có thể không cải thiện hiệu năng chạy: giải thích ở cấp độ cơ bắp) được công bố trên tạp chí Scientific Reports vào tháng 10 năm 2020. Khi so sánh với các kết quả nghiên cứu trước đây của Nike rằng giày chạy bằng có tấm carbon sẽ làm tăng hiệu suất chạy, nghiên cứu này đã có một kết luận khác biệt. Nghiên cứu đã trình bày rõ ràng "có thể không" trong tiêu đề, chỉ ra rằng giày chạy bộ với tấm carbon có thể không hoặc không thể cải thiện hiệu năng chạy.

Nghiên cứu chỉ ra rằng, so với giày không có tấm carbon, việc chèn các tấm carbon có độ dày khác nhau (0.8 mm, 1.6 mm, 3.2 mm) trong giày chạy bộ không ảnh hưởng đến hiệu suất chạy. Ngoài ra nó cũng không ảnh hưởng đến góc, mô men và lực cơ (mức tín hiệu điện cơ) của các khớp chi dưới trong quá trình chạy. Thay đổi duy nhất là thời gian tiếp đất sẽ lâu hơn do có các tấm sợi carbon chèn vào. Tác giả của nghiên cứu tin rằng các nghiên cứu trước đây của Nike chỉ ra rằng giày chạy bộ có tấm carbon có thể cải thiện tính kinh tế khi chạy có thể là do tấm carbon của Nike cung cấp cấu trúc cần thiết để lớp bọt đệm của đế giữa hoạt động, và cũng có thể do bọt đệm của Nike mềm hơn và có tính đàn hồi tốt hơn.

  Sự Khác Biệt Giữa Các Nghiên Cứu 

Từ các kết quả nghiên cứu khác nhau nêu trên, có thể thấy rằng giày chạy bộ có tấm sợi carbon không nhất định có thể cải thiện tính kinh tế khi chạy. Ngoài lý do do tác giả của nghiên cứu suy đoán, còn có những lý do nào khác có thể gây ra sự khác biệt? Bài viết này sẽ cố gắng khám phá những lý do dẫn đến sự khác biệt giữa các nghiên cứu và so sánh dựa theo 3 khía cạnh khác nhau bao gồm: đối tượng thí nghiệm, tốc độ và loại giày.

Nghiên cứu (A) và (B) đều cho thấy giày chạy với tấm sợi carbon có thể cải thiện hiệu năng chạy, trong khi nghiên cứu (C) cho thấy không có tác dụng đáng kể.

1. Khác biệt về đối tượng

Nghiên cứu (A) và (B) tiến hành thử nghiệm trên đối tượng nam giới trưởng thành với thời gian 32 phút trong quãng đường 10 km [2], trong khi nghiên cứu (C) xem xét trên đối tượng nam giới có thể chạy 25 phút trong phạm vi 5 km. Rõ ràng việc lựa chọn dựa trên thành tích chạy hiển nhiên mang lại sự khác biệt. Những người chạy trong nghiên cứu (A) và (B) thuộc cấp độ tuyển thủ chạy bộ, trong khi những người chạy trong nghiên cứu (C) nghiêng về những người chạy thông thường.

Tốc độ thí nghiệm trong nghiên cứu (A) (14 km/h, 16 km/h) và (B) (16 km/h) cao hơn đáng kể so với nghiên cứu (C) (12.6 km/h). Mức chênh lệch này có thể liên quan đến khả năng chạy của đối tượng thử nghiệm. Tốc độ trong nghiên cứu (A) và (B) phù hợp hơn với tốc độ luyện tập và thi đấu thực tế của vận động viên chạy cự ly trung và dài, trong khi tốc độ nghiên cứu (C) có thể bị giới hạn bởi khả năng chạy của đối tượng nghiên cứu, khi sử dụng tốc độ chậm hơn.

3. Khác biệt về loại giày sử dụng

Các giày đối chứng của nghiên cứu (A), (B), (C) đều sử dụng giày Adidas Adizero Adios BOOST 2 [3]. Sự khác biệt nằm ở các mẫu giày chạy có tấm carbon khác nhau. Nghiên cứu (A) là sử dụng giày chạy bộ bằng sợi carbon nguyên mẫu của Nike; nghiên cứu (B) là Nike Air ZoomX Vaporfly 4% - một trong những đôi giày chạy với tấm carbon phổ biến nhất; nghiên cứu (C) sử dụng Adidas Adizero Adios BOOST 2 – là dòng giày được trang bị 3 tấm carbon với độ dầy khác nhau tại đế giữa.

Kết Quả Từ Các Nghiên Cứu

Nhìn chung, giày sử dụng trong nghiên cứu (A) và (B) đều thuộc dòng giày chạy bộ Nike Vaporfly. Sự khác biệt giữa hai loại giày này không lớn và nghiên cứu cho thấy rằng chúng có thể cải thiện hiệu năng chạy. Sự khác biệt lớn đến từ giày Adidas trong nghiên cứu (C). Về mặt thiết kế, hai điểm khác biệt sau đây có thể là lý do chính dẫn đến các kết quả nghiên cứu khác nhau giữa (A) - (B) và (C):

1. Chất liệu đế giữa: So với đế giữa của Adidas Boost, Nike ZoomX mềm hơn và ít mất năng lượng hơn (theo thử nghiệm của nghiên cứu [A]).

   2. Hình dạng của tấm sợi carbon: Mặc dù nghiên cứu (C) không đề cập cụ thể hình dạng của tấm carbon mà chỉ đề cập rằng nó được đặt ở giữa vớ và phần đế giữa, được đánh giá là giống với hình dạng của lớp lót đế (dạng phẳng). Trong khi đó, tấm sợi carbon trong nghiên cứu (A) và (B) có dạng cong giống như một cái thìa. Hình dạng đặc biệt này sẽ cung cấp các hiệu ứng cơ học khác nhau. Không giống như tấm sợi carbon phẳng chỉ đơn giản là cung cấp thêm tính linh hoạt thông qua việc uốn cong, tấm sợi carbon cong sẽ tạo ra các hiệu ứng cơ học khác nhau, và sẽ được giải thích chi tiết trong các bài viết tiếp theo.

Giày chạy bộ sợi carbon của Nike (giày nguyên mẫu) có dạng cong, tương tự như hình dạng của một cái thìa

Do đó, sự kết hợp giữa tấm sợi carbon dạng cong và lớp xốp đế giữa của giày chạy bộ Nike có thể đóng một vai trò quan trọng trong hiệu suất chạy bộ. Nói cách khác, không phải chỉ cần trang bị tấm sợi carbon là có thể thúc đẩy hiệu năng thể thao, lợi ích còn có thể phụ thuộc vào thiết kế tổng thể. Ngoài ra, các đối tượng trong nghiên cứu (A) và (B) có thể hoàn thành 10 km trong 32 phút, nhưng các runner thông thường có thể không đạt được thành tích này, bởi vì cả khả năng cơ bắp và kỹ năng chạy hoàn toàn khác nhau. Đối tượng thử nghiệm của nghiên cứu (C) chỉ có thể chạy 5 km trong vòng 25 phút, khá giống với khả năng của những người chạy bộ thông thường.

  Kết luận

Việc sử dụng các tấm carbon trong giày không nhất thiết có thể cải thiện hiệu suất chạy. Các yếu tố khác nhau như chất liệu đế giữa của giày, hình dạng của tấm sợi carbon, thiết kế và kết hợp cấu trúc tổng thể có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của giày đối với người chạy. Ngoài ra, cũng cần xem xét các đối tượng và môi trường áp dụng của các loại giày khác nhau, chẳng hạn như sức mạnh cơ bắp, tư thế chạy, kỹ thuật, tốc độ, mặt đường, độ dốc và các yếu tố khác.

Tài liệu tham khảo：

• Beck, O.N., Golyski, P.R. & Sawicki, G.S. Adding carbon fiber to shoe soles may not improve running economy: a muscle-level explanation. Sci Rep 10, 17154 (2020).
• Hoogkamer, W., Kipp, S., Frank, J. H., Farina, E. M., Luo, G., & Kram, R. (2018). A comparison of the energetic cost of running in marathon racing shoes. Sports Medicine, 48(4), 1009–1019.
• Hunter, I., McLeod, A., Valentine, D., Low, T., Ward, J., & Hager, R. (2019). Running economy, mechanics, and marathon racing shoes. Journal of Sports Sciences, 37(20), 2367-2373.

 Nguồn bài viết: Running Biji