Due preprint recenti spostano il merito delle scarpe da gara dalla piastra in fibra di carbonio alla schiuma dell’intersuola, e cambiano i criteri con cui vale la pena sceglierle.
- In un confronto tra quattro scarpe identiche per geometria e massa, schiuma moderna e piastra hanno prodotto lo stesso identico guadagno: 1,30% ciascuna.
- Il vantaggio della schiuma emerge quando si smette di pareggiare artificialmente i pesi, perché la schiuma moderna pesa meno di quella tradizionale: circa 1,3% contro 0,8%.
- Un secondo lavoro ha misurato due schiume da gara: rigidezza verticale quasi identica, rigidezza a taglio quasi doppia in una delle due. È il parametro che regge le spinte laterali, e nessuno lo dichiara.
- La vita utile di una scarpa da gara dipende dall’affaticamento della schiuma. La lamina in carbonio si degrada pochissimo.
Nelle presentazioni delle scarpe da gara l’elemento che riceve più spazio è quasi sempre la lamina in fibra di carbonio annegata nell’intersuola. Due lavori recenti, entrambi preprint e quindi non ancora passati per la revisione tra pari, arrivano da direzioni opposte e dicono la stessa cosa. Il pezzo di cui si parla non è quello che fa la parte più grossa del lavoro: lo è la schiuma che lo circonda.
Il pezzo di cui si parla e quello che fa il lavoro
Una scarpa da gara di ultima generazione combina un’intersuola alta di schiuma leggera e molto elastica con una geometria curva che favorisce il rullaggio in avanti. Dentro quella schiuma corre una lamina rigida, in genere di fibra di carbonio, che ne aumenta la resistenza alla flessione longitudinale. La comunicazione commerciale ha costruito il proprio racconto sulla lamina perché è il pezzo più facile da mostrare. La schiuma resta un materiale opaco, di cui i produttori pubblicano pochissimo.
Il guaio è che quei tre elementi arrivano sempre insieme: chi compra una scarpa con la piastra compra anche la schiuma nuova e la geometria alta, e da fuori nessuno può dire quale dei tre produca il guadagno. Per separarli serve un esperimento in cui resta identico tutto tranne una variabile alla volta.
Cosa cambia quando si isolano le variabili
Schiuma, piastra e geometria in un confronto controllato
È quello che ha fatto un gruppo della University of Massachusetts Amherst in un preprint pubblicato su bioRxiv. Quattordici runner allenati hanno corso su tapis roulant con quattro versioni della stessa scarpa da gara, identiche per altezza dell’intersuola e per geometria, diverse solo per il tipo di schiuma e per la presenza della lamina. Le tre versioni sperimentali sono state fornite dal produttore, dettaglio da tenere presente nel valutare i risultati. Le masse sono state pareggiate con pesi adesivi, perché una scarpa più leggera migliora l’economia di corsa già da sola.
I numeri. Partendo dalla versione con schiuma tradizionale in EVA, cioè etilene vinil acetato, e senza lamina, aggiungere la lamina ha ridotto il costo metabolico dell’1,30%. Sostituire la schiuma con una PEBA, polietere block amide, il polimero delle intersuole moderne, ha prodotto lo stesso identico guadagno: 1,30%. Le due versioni intermedie, con un solo elemento moderno, sono risultate indistinguibili. Con entrambe le tecnologie insieme il guadagno è salito all’1,93%, meno della somma delle parti.
Fin qui i due elementi pesano uguale. Il ribaltamento arriva quando si toglie il pareggiamento artificiale delle masse: la schiuma moderna pesa circa 30 grammi in meno per intersuola, la lamina ne aggiunge una ventina. Rifacendo i conti sulle scarpe come si comprano davvero, gli autori stimano un contributo della schiuma intorno all’1,3% contro circa lo 0,8% della lamina. Mezzo punto percentuale di scarto, ottenuto senza toccare i materiali e solo smettendo di correggerne il peso.
Gli autori avvertono che il confronto vale per quelle due schiume e quella lamina: compattezza ed elasticità variano parecchio anche dentro la stessa famiglia di polimeri.
La rigidezza a taglio, la proprietà di cui nessuno parla
Il secondo lavoro, un preprint di un gruppo di Stanford, ha smontato due scarpe da gara ed estratto campioni delle loro intersuole, testandoli in trazione, in compressione e in taglio. La rigidezza a taglio misura quanto la schiuma resiste a una spinta laterale: immagina di appoggiare il palmo sull’intersuola e di farlo scorrere di lato, invece di premere verso il basso.
Interessante è lo scarto tra le due misure. In compressione le due schiume sono quasi sovrapponibili, 268 e 299 kilopascal: sotto il peso del corpo si comportano allo stesso modo. In taglio una delle due arriva quasi al doppio dell’altra, 219 contro 117 kilopascal. Due scarpe che in linea retta ti sostengono in modo identico possono quindi cedere di lato in misura molto diversa, e nessuna scheda tecnica lo dichiara.
Perché conta in curva e su terreno irregolare
C’è una ragione fisica per cui questo valore resta basso in tutte le schiume da gara: alleggerire un materiale cellulare ne abbassa la resistenza al taglio più rapidamente di quanto ne abbassi la resistenza alla compressione. Lo si legge anche nel ritorno di energia misurato a Stanford, intorno all’85-90% in compressione e fermo al 74-76% in taglio. L’energia spesa per deformare la schiuma di lato torna indietro molto meno.
In linea retta la cosa pesa poco. Pesa in una curva stretta, su un tratto sconnesso, quando il piede atterra su un dislivello improvviso: gli autori indicano proprio in queste condizioni una perdita di stabilità e un rischio di infortunio più alto. Se la tua gara ha molti cambi di direzione o un fondo irregolare, la tenuta laterale smette di essere un dettaglio, e conviene affiancarle una caviglia allenata a reggere i cedimenti di lato.
Quanto dura davvero una scarpa da gara
Il preprint di Stanford aggiunge un punto sulla vita utile. Sotto carico ciclico la lamina in carbonio si degrada pochissimo sul piano strutturale, mentre la schiuma va incontro ad affaticamento viscoelastico e perde progressivamente elasticità e ritorno di energia. Il beneficio prestativo, riportano gli autori citando la letteratura esistente, tende a esaurirsi entro le 150-300 miglia di utilizzo, all’incirca 240-480 km. La scarpa smette di rendere come il primo giorno molto prima di apparire consumata.