Running shoes provide cushioning to the foot by the presence of a foam sole that dampens the impacts. However the mechanical properties can change substantially during usage, especially during the first kilometers. This modification is due to repeated cycles of loading and unloading of the material that the foam is made of and it can lead to variations in comfort and performances. The aim of this study was to conduct an ageing analysis on two new technologies present in the market: Lite-ride technology by Hoka OneOne and Boost technology from Adidas. Six runners were recruited to run a distance of 100 km with each model of shoe and be subjected to insole pressure distribution tests with a Pedar system (1) and electromyography tests (2) along the running distance. Dynamic compression tests (3) were also carried out to give information on the shoe’s properties: an important thickness reduction and an overall stiffening of the sole was revealed as general behavior. Information on the variation of the hyperelastic response of the foams at constant force and at constant energy input are present. Subject specific results are also discussed with an overview of all the measuring techniques used, showing a possible direct relation between the results found for each method. Images at scanning electron microscopy (SEM) were also taken providing information on the foam structure and on the degradation at a microscopic level.

Le scarpe da corsa forniscono protezione al piede di un corridore ammortizzando gli impatti per mezzo di una suola più o meno spessa, solitamente costituita da schiuma polimerica. Le proprietà elastiche di quest’ultima, però, subiscono delle variazioni con l’utilizzo specialmente durante i primi 100 km. Questo è causato dall’elevato numero di cicli di compressione che la schiuma subisce, e ciò può portare ad alcune variazioni nei parametri biomeccanici della corsa. Lo scopo di questo lavoro di tesi è quello di condurre un’analisi di degradazione su due nuove tecnologie applicate alle scarpe da corsa già presenti nel mercato: il Lite-ride della casa Hoka OneOne e la tecnologia Boost della casa Adidas. Sei corridori hanno utilizzato entrambi i modelli di scarpe per 100 km di corsa ciascuno. Durante questa distanza, sono stati sottoposti a test per misurare la distribuzione della pressione sotto il piede con il sistema Pedar (1), a test elettromiografici per misurare l’attività muscolare (2) e le scarpe sono state soggetto di test di compressione dinamici (3). Questi ultimi hanno fornito informazioni sulle proprietà meccaniche della suola: innanzitutto è stata misurata una riduzione sostanziale dello spessore, inoltre è stato messo in evidenza un ammorbidimento del materiale. Tuttavia la combinazione di questi due effetti risulta in un generale irrigidimento della suola. Sono riportate inoltre informazioni sul comportamento iperelastico caratteristico di queste schiume a forza costante e a energia assorbita costante. I casi specifici di ogni singolo soggetto sono stati discussi singolarmente per ottenere uno sguardo d’insieme sulle tre tecniche di analisi utilizzate e ottenere una possibile relazione tra i vari parametri esaminati. Alcune immagini al microscopio elettronico a scansione (SEM) sono state raccolte per i campioni invecchiati fornendo un quadro della struttura della schiuma e del livello di degradazione a livello microscopico.

Aging comparison of two running shoes with different technology

PONTAROLO, LUCA
2015/2016

Abstract

Running shoes provide cushioning to the foot by the presence of a foam sole that dampens the impacts. However the mechanical properties can change substantially during usage, especially during the first kilometers. This modification is due to repeated cycles of loading and unloading of the material that the foam is made of and it can lead to variations in comfort and performances. The aim of this study was to conduct an ageing analysis on two new technologies present in the market: Lite-ride technology by Hoka OneOne and Boost technology from Adidas. Six runners were recruited to run a distance of 100 km with each model of shoe and be subjected to insole pressure distribution tests with a Pedar system (1) and electromyography tests (2) along the running distance. Dynamic compression tests (3) were also carried out to give information on the shoe’s properties: an important thickness reduction and an overall stiffening of the sole was revealed as general behavior. Information on the variation of the hyperelastic response of the foams at constant force and at constant energy input are present. Subject specific results are also discussed with an overview of all the measuring techniques used, showing a possible direct relation between the results found for each method. Images at scanning electron microscopy (SEM) were also taken providing information on the foam structure and on the degradation at a microscopic level.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
27-apr-2016
2015/2016
Le scarpe da corsa forniscono protezione al piede di un corridore ammortizzando gli impatti per mezzo di una suola più o meno spessa, solitamente costituita da schiuma polimerica. Le proprietà elastiche di quest’ultima, però, subiscono delle variazioni con l’utilizzo specialmente durante i primi 100 km. Questo è causato dall’elevato numero di cicli di compressione che la schiuma subisce, e ciò può portare ad alcune variazioni nei parametri biomeccanici della corsa. Lo scopo di questo lavoro di tesi è quello di condurre un’analisi di degradazione su due nuove tecnologie applicate alle scarpe da corsa già presenti nel mercato: il Lite-ride della casa Hoka OneOne e la tecnologia Boost della casa Adidas. Sei corridori hanno utilizzato entrambi i modelli di scarpe per 100 km di corsa ciascuno. Durante questa distanza, sono stati sottoposti a test per misurare la distribuzione della pressione sotto il piede con il sistema Pedar (1), a test elettromiografici per misurare l’attività muscolare (2) e le scarpe sono state soggetto di test di compressione dinamici (3). Questi ultimi hanno fornito informazioni sulle proprietà meccaniche della suola: innanzitutto è stata misurata una riduzione sostanziale dello spessore, inoltre è stato messo in evidenza un ammorbidimento del materiale. Tuttavia la combinazione di questi due effetti risulta in un generale irrigidimento della suola. Sono riportate inoltre informazioni sul comportamento iperelastico caratteristico di queste schiume a forza costante e a energia assorbita costante. I casi specifici di ogni singolo soggetto sono stati discussi singolarmente per ottenere uno sguardo d’insieme sulle tre tecniche di analisi utilizzate e ottenere una possibile relazione tra i vari parametri esaminati. Alcune immagini al microscopio elettronico a scansione (SEM) sono state raccolte per i campioni invecchiati fornendo un quadro della struttura della schiuma e del livello di degradazione a livello microscopico.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/121440