Распечатал — и пошел. И даже побежал, с любой скоростью. Так представляют себе будущее дизайнеры обуви: они уверены, что скоро каждый человек сможет создавать идеальные кроссовки с помощью 3D-принтера. Главным хайтек-элементом такой обуви станет промежуточная подошва, напоминающая решетку. Геометрия ячеек будет подбираться под пользователя, учитывать его индивидуальные параметры: индекс массы тела, рост, технику ходьбы или бега и предполагаемый вид физической активности.
Считается, что правильно заданные величины обеспечат оптимальное распределение нагрузки на стопы, а значит, максимальное удобство и эффективность движения. Для получения совершенной модели человеку нужно будет лишь загрузить свои данные в компьютерную программу и сделать 3D-сканирование стопы.
Сейчас наибольший интерес к теме наблюдается в спорте высших достижений — сфере с колоссальной отдачей от инвестиций. Титаны индустрии — Nike, Adidas, Puma, Reebok — охотно вкладывают средства в кастомизированное производство обуви. На этом поле также работают многочисленные стартапы, созданные усилиями известных спортсменов и исследовательских команд вузов из разных уголков мира, от США до Австралии.
Похожую модель с подошвой из эластичных смол для кросса выпускает Puma вместе с Porsche Design. В этой же области работает компания Diadorа, детище итальянского бегуна на средние дистанции Миро Бурони: она печатает из углеродного волокна тонкую цельную подошву без ячеек с исходящими от нее ребрами жесткости, буквально охватывающими стопу.
Все технологии и материалы, которые сегодня используются для выпуска «печатных кроссовок», запатентованы, что закономерно отражается на стоимости готовых изделий.
«Высокая цена, от 300 до 800 долларов за пару, обусловлена особой фотополимерной технологией печати. Здесь в качестве сырья применяется жидкий полимер, который затвердевает под воздействием направленного лазера (технология SLA) или УФ-проектора (DLP). Это более дорогой и сложный метод, чем широко используемое послойное наплавление термопластиков (FDM). Прибавьте сюда еще то, что делают такие подошвы серьезные бренды, которые в принципе не могут себе позволить выпускать дешевую обувь, рассчитанную на потребителей с разными доходами. Но если спрос на такие кроссовки будет расти, в этот сегмент рынка придут и другие компании — тогда цена на продукцию пойдет вниз», — комментирует Рустам Гиндуллин, руководитель отдела стратегического развития компании «Маэстро», одного из лидеров 3D-принтинга в России.
На презентациях производители инновационной обуви уверяют, что приближаются к идеальному качеству изделий, добиваясь образцовой амортизации и наилучшего эффекта при разных типах движения. Но ученые к таким заявлениям относятся скептически, ведь ответы на многие вопросы биомеханики человеческого тела до сих пор не найдены.
Врачи спорят, помогает мягкая подошва для бега или вредит. Выясняется, что надо учитывать множество параметров: рост и вес человека, техника бега (приземляется он на пятку или на середину стопы), по какому покрытию он движется и на какое расстояние. А главное, нужно учитывать анамнез травм спортсмена и периоды его реабилитации, то, как подошва действует во время набора усталости бегуна, поясняет доцент кафедры спортивной медицины и медицинской реабилитации Института клинической медицины им. Н. В. Склифосовского Сеченовского университета Николай Полукаров: «Уже доказано, что нельзя одновременно увеличивать мягкость и толщину подошвы: это повышает напряжение мышечных тканей, в итоге растет риск травмы суставов. Современные исследования, изучающие движение в зависимости от модели подошвы обуви, подтвердили гипотезу, что бегуны имеют индивидуальную траекторию движения суставов. Осложнения, которые мы встречаем чаще всего, — травмы голеностопного сустава, тендинопатии ахиллова сухожилия».
Самыми быстрыми в мире кроссовками считается представленная в 2018 году модель Vaporfly Alphas от Nike с подошвой без ячеек, сделанной традиционным способом. По заявлению производителя, она возвращает 85 % энергии при отталкивании. Выглядит такая обувь необычно: у нее толстая, отлитая из эксклюзивной полимерной пены платформа, искривленный изгиб подошвы и суженная пятка. Главное ноу-хау модели — вставленная между слоями подошвы для дополнительной жесткости карбоновая пластина, которая направляет нагрузку при отталкивании на большой палец, чтобы минимизировать потери энергии. По словам инженеров Nike, эти кроссовки «ускоряют» бегуна на 4 %, что и было доказано на коммерческих стартах в Вене в 2019 году: кениец Элиуд Кипчоге пробежал в них марафон менее чем за два часа — это за пределами человеческих возможностей. Однако насладиться победой американскому бренду не дали: Международная ассоциация легкоатлетических федераций рекорд Кипчоге не засчитала, а уникальные кроссовки объявила технологическим допингом, запретив их использование на соревнованиях.
После прокола Nike с «допинговой» подошвой эксперименты по улучшению спортивной обуви стали проводить в основном с верхней текстильной частью, и позиционируются они как направленные на повышение комфорта спортсменов, а не установление новых рекордов.
В частности, на Олимпиаде-2024 в Париже были представлены кроссовки от швейцарской компании On — с верхом из похожего на паутину переработанного пластика, который после застывания превращается в легкий и эластичный материал, плотно облегающий стопу. Создается такая ткань с помощью технологии напыления — примерно так же, как наносят краску на автомобиль. Верхняя часть модели весит не более 30 граммов, и это тоже своего рода вау-эффект для бегунов, которым будет явно легче двигаться.
«Такая обувь будет важна в реабилитации и восстановлении пациентов после травм и при сахарном диабете, это перспективное направление. Но работа предстоит непростая. Создать «правильную» 3D-стельку и вставить ее в обувь не получится, так как ячеистость не позволит напечатать ее тонкой. Поэтому ближайшая перспектива — индивидуальная стелька и подошва вместе, а это сделать гораздо сложнее», — считает Николай Полукаров.
В Сеченовском университете уже разработали стельку с датчиками для измерения и анализа биомеханики человека. Она позволяет оцифровать физическое состояние пациента после несложных двигательных тестов: определить разнонаправленную ударную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и внутренние органы, выстроить полную картину локомоторных упражнений и отслеживать состояние в режиме реального времени. Пока с помощью инновационной стельки планируют оценивать уровень подготовки спортсменов, а в будущем — состояние пациентов из отделений эндопротезирования, травматологии, неврологии и эндокринологии.
Процесс уже набирает силу. На последней выставке аддитивных технологий в Шанхае TCT Asia 2024 целый стенд был посвящен моделям для повседневной носки, напечатанным на 3D-принтере по технологии DLP.
«Производители обуви тысячелетиями справлялись без всякой трехмерной печати, но когда речь заходит о чем-то уникальном, имеющем сложную форму или необычное свойство только в определенных местах, тут на помощь могут прийти аддитивные технологии со своей гибкостью подхода», — отмечает гендиректор компании «Импринта» Артем Соломников.
Впрочем, до момента, когда каждый человек будет печатать себе обувь на любой случай, еще очень далеко. Но в отдельных сегментах уже сейчас очевидны перспективы взрывного роста. Из года в год ученые получают все больше подтверждений тому, что обувь — это не просто защитный аксессуар для ног. Независимые исследования, проведенные в разное время в Японии, Южной Корее и Испании, показали, что физическое и психическое состояние пациентов с рядом заболеваний, а также здоровье пожилых людей напрямую коррелирует с качеством подошвы обуви, которую они носят.
Высокие цены на масло могут испортить Рождество пекарям и кондитерам.
В ответ на приостановку строительства завода Tesla в Мексике местное правительство обещает создать свой доступный по цене электромобиль.
Инноваторы придумали устройство, выпускающее паутину, как у Человека-паука.
Являлся ли Зигмунд Фрейд великим писателем?
Япония разбирается с последствиями крупнейшей аварии века с помощью нового роботизированного устройства.
Почему попытки сэкономить в условиях роста цен могут привести к увеличению расходов.
В этом году американский режиссёр Стивен Заиллян получил премию «Эмми» за сериал «Рипли».