La Técnologia de una Zapatilla deportiva

La industria deportiva facturó, en el 2021, 50.000 millones de euros en zapatillas. Lógico, es uno de los sectores más golosos y donde más dinero invierte el deportista aficionado y, sin lugar a dudas, el corredor.

Una cifra que impresiona, pero que si se medita un poco resulta extraña ¿Necesitamos los humanos calzado para correr? El etíope Abebe Bikila ya demostró en 1960 que se puede ganar un maratón descalzo. Karim El Hayani es un ultra corredor por montaña, nieve o desierto, que cree que las zapatillas entorpecen más que ayudan y un estudio publicado en la revista The Physician and Sportsmedicine concluye que no hay evidencia de aumento de lesiones entre correr descalzo y correr con calzado. Entonces ¿La evolución nos ha sustraído la capacidad de utilizar los pies desnudos sobre la tierra para desplazarnos? la respuesta corta es que no, la larga es no pero…la mayoría de personas no podrían dar muchos pasos descalzos si no es por una superficie lisa, mucho menos correr por montaña. Yo incluido.

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Una prueba de la necesidad del calzado es que es uno de los inventos humanos más antiguos. Hay indicios con más de 15.000 años de antigüedad que indican que las personas del paleolítico ya utilizaban calzado para proteger sus pies de las inclemencias ambientales. Siglos después, los hititas añadieron tachuelas de hierro a las suelas de sus zapatos para tener un mayor agarre e implementaron un tacón, que presumiblemente serviria para que los jinetes sujetasen el pie al estribo de sus monturas. Ejemplo de calzado táctico funcional que seguramente les diese ventaja en las campañas militares.

Pasadas las trifulcas entre hititas y egipcios, en un pequeño salto de la historia, la primera  zapatilla deportiva se diseñó hace 200 años, y en un suspiro se ha convertido en una de las equipaciones con más técnica, diseño y sobre la que se realizan estudios científicos.

Un puzzle

Pero ¿Qué se le pide a una zapatilla de correr? Principalmente que proteja el pie y al corredor de lesiones. Que estabilice la pisada, que amortigüe cada impacto en la zancada, que tenga agarre sobre el terreno, que sea transpirable para que no cueza el pie o que sea impermeable por si va a correr en climas húmedos. Y, además, que devuelva la energía de la pisada y que mejore la eficiencia de la carrera ¡Ah! y que sea bonita, barata, ligera, ecosostenible y duradera.

Fácil ¿No? Bueno, no tanto. A esta lista, muy razonable para el corredor, algo agobiante para el ingeniero diseñador, hay que añadirle que cada humano tenemos una anatomía única, una forma de correr diferente y un objetivo en la carrera distinto. Cada uno somos como un copo de nieve. Con ese morlaco tienen que lidiar los diseñadores.

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Biomecánica

Antes de empezar a diseñar un calzado para correr, se tiene que tener claro cuál es la forma más natural y eficiente en la que el ser humano corre sin lesionarse. El problema es que los humanos no venimos con libro de instrucciones y, por lo tanto, existen varias teorías de cómo deberíamos correr. Por ejemplo, los expertos en biomecánica han estudiado a los indios tarahumaras de México que corren kilómetros por terrenos rotos y pedregosos, prácticamente descalzos, sin lesionarse, para intentar vislumbrar la forma óptima en la que cuerpo debe moverse durante la carrera, es decir, la forma eficiente y económica y no lesiva.

Estos estudios se llaman “análisis de la marcha” y miden las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, los movimientos de las articulaciones y extremidades, las fuerzas y presiones sobre el pie, y el estrés muscular que causan dichos movimientos. Dichos estudios matemáticos se realizan sobre plataformas de fuerzas, básicamente una máquina de correr con sensores que miden la fuerza de reacción del impacto del pie en carrera. Se ha llegado a medir que el pie recibe una fuerza, a veces, tres veces superior al peso corporal. A su vez, se registran los movimientos del corredor con un sistema de cámaras especializado.

¿Qué se puede medir con estos estudios? Casi cualquier cosa. Por ejemplo, desde  que las zapatillas están incorporando una media suela con mucha amortiguación, se temía que alterase el paso normal de un corredor y pudiese aumentar la fatiga muscular, ya que cuando se corre por superficies muy amortiguadas se provoca mayor rigidez general de las piernas. Al menos eso pensaron los científicos de antropología en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Búfalo (EE. UU.), cuyo estudio publicaron en la revista Journal of Biomechanics. Los resultados mostraron que la amortiguación de la zapatilla no afecta al estrés múscular de las piernas, ni a la forma de correr, así que tranquilo, cómprese unas zapatillas running todo lo “gordas’' que quiera.

Pero, además, de tecnologías y nuevos materiales aislados, se puede estudiar como la forma y el tamaño de la horma influye en la estabilidad del pie durante la pisada, o como la estructura de una zapatilla ya acabada modifica los parámetros fisiológicos del corredor con zapatillas tales como la frecuencia cardiáca o la concentración de lactato en sangre. Las posibilidades son infinitas, y el objetivo es mejorar la economía de carrera (menor gasto energético) y evitar las lesiones.

Por supuesto, no todos los deportistas necesitan correr igual, ni todas las zapatillas pueden tener el mismo diseño. Lo que es importante para un corredor de largas distancias, como la amortiguación que reduce las consecuencias de innumerables impactos del pie, no es prioritario para un velocista que recorre los 100 metros en 42 pasos, como Usain Bolt, y que dará mayor importancia a la ligereza y retorno de energía de su zapatilla.

Una vez que se tiene claro el objetivo de la zapatilla y a que sector de corredores va dirigida esta zapatilla, se inicia el diseño por un heterogéneo grupo de atletas profesionales, ingenieros, médicos, probadores profesionales o diseñadores con una idea clara de “qué necesita que haga el producto y cómo se va a hacer”. Hay que hacer un inciso, los diseños de modelos de zapatillas muy raramente son disruptivos, y suelen ser pequeñas modificaciones de modelos anteriores en forma del calzado o uso de tecnologías nuevas con las que mejorar el comportamiento del mismo.

A destrozarla

Cuando ya se ha terminado el proceso de diseño y se tienen las primeras unidades del prototipo con los materiales y las tecnologías escogidas para su construcción, la zapatilla se somete a todo tipo de pruebas. Por supuesto, devuelta a la plataforma de fuerzas calzada por los corredores pero también pruebas de excelencia en el laboratorio donde con aparatos especiales se mide la absorción de impactos, flexibilidad, rigidez del talón, estabilidad del retropié, prueba de desgaste de la suela, tracción o permeabilidad al agua, hasta que la zapatilla queda completamente destrozada.

Si el diseño pasa todas las pruebas con resultados satisfactorios, este se envía a la fábrica para su producción en masa. Pero esa es otra historia…

Literalmente hay cientos de instituciones estudiando las zapatillas ya diseñadas y el comportamiento de las nuevas tecnologías. Desde el Grupo Técnico sobre Biomecánica del Calzado de la Sociedad Internacional de Biomecánica, pasando por el grupo Ste@m del Instituto Tecnológico de Massachuset, que diseñó la primera zapatilla polivalente de triatlón, a todos los fabricantes de zapatillas incluyendo, por supuesto, a Under Armour, empresa que ha tenido la gentileza de concedernos una entrevista con Doug Smiley, Director Global de Producto del Calzado para Competición, con el fin de entender un poco mejor como se diseña una zapatilla deportiva.

AS ¿Cómo surge la idea original de fabricar un nuevo zapato? ¿Por un estudio de mercado, por la sugerencia de un atleta profesional, por la epifanía del diseñador?

Doug Smiley - El atleta es realmente el centro de todo lo que hacemos, y nuestro proceso de creación de productos está impulsado por la proximidad al atleta, la obtención de conocimientos y la creación de soluciones que optimicen el rendimiento.  Es realmente un proceso de principio a fin: ellos nos aportan ideas y comentarios profundos, a menudo prueban los prototipos durante el proceso de creación y validan el producto final con el que salimos al mercado.

¿Puede ocurrir que el uso de materiales o nuevas tecnologías determine el diseño de la estructura de la zapatilla?

DS - Empezamos cada producto con un briefing claro y conciso: qué necesitamos que haga el producto y cómo lo vamos a hacer.  Con eso en mente, también miramos constantemente más allá: qué otras aplicaciones tiene un material de gran rendimiento, cómo podemos mejorarlo y cómo lo optimizamos en diferentes formatos para diferentes deportes o casos de uso.  Adoptar este enfoque holístico ha llevado a que Flow se utilice tanto en Curry Basketball como en Run, por ejemplo.

¿Qué tipo de calzado es más difícil de diseñar?

DS - Sin ser diseñador, puedo decir que cada proyecto tiene sus obstáculos que superar. A veces, un concepto totalmente nuevo encaja en su sitio, mientras que otras veces hay retos inesperados que obligan a replantear el producto final. Sin embargo, en todos los casos, revisamos constantemente las instrucciones originales para asegurarnos de que seguimos cumpliendo los principios fundamentales.

¿Cuál es el material o la tecnología que más ha influido en la industria de las zapatillas?

DS - A un alto nivel, estamos en una época en la que la tecnología avanza a un ritmo increíble: todas las marcas están innovando y la competencia nos empuja a todos a ofrecer una mejor experiencia al corredor. Aunque es difícil destacar un material o una tecnología, diré que los avances en las tecnologías de las entresuelas están cambiando el panorama.  No es sólo una espuma la que marca la diferencia, sino que son los sistemas completos que se construyen con estos materiales de última generación.

¿Sería posible conseguir una zapatilla 100% reactiva, ligera, estable, duradera, cómoda y con la máxima amortiguación de impactos? ¿O siempre hay que elegir un compromiso entre estas cualidades?

DS - Para cada proyecto Run, empezamos con los “no negociables”: ajuste, comodidad y retorno de energía.  A partir de ahí, cada proyecto se remonta a lo que estamos tratando de lograr en términos de experiencia y rendimiento: para las zapatillas de trail, nos centramos en la durabilidad, la tracción y la estabilidad.  Para una zapatilla de sprint, buscamos la ligereza, la contención y la rigidez. No se trata tanto de un compromiso como de un equilibrio de prioridades basado en las opiniones y expectativas de los atletas.

Cuando un prototipo está terminado ¿Cuál es el proceso de pruebas para dar luz verde a su comercialización?

DS - Cada producto se somete a un proceso exhaustivo en varios niveles: pruebas de ajuste, pruebas de desgaste, pruebas de materiales y requisitos de ingeniería.  Desde el punto de vista de la eficiencia, sabemos cuáles son los parámetros de cada proyecto desde el principio, lo que evita sorpresas a última hora.  La velocidad de comercialización es esencial, por lo que prever los obstáculos que tenemos que superar desde el primer paso es fundamental.

¿Cuál es el reto, para el futuro, del diseño de zapatillas para correr?

DS - No soy diseñador, pero hablaré de la creación de productos.  Liderar con innovación es más importante que nunca para el éxito.  Las expectativas del corredor sobre lo que debe ofrecer su zapatilla de correr nunca han sido tan altas, y eso nos impulsa a pensar en el futuro y a diseñar e innovar para el lugar al que vemos que se dirige el running en los próximos cinco o siete años.  Nunca se llega realmente a la meta de hacer una zapatilla “perfecta” en todos los aspectos, así que hay que amar la persecución y el proceso para llegar a ella.