Pebax, malý chemický stavebnicový dílek, který přepsal pravidla běžeckých bot

Podívejte se na štítek libovolného závodního páru bot, který máte doma. Je dost pravděpodobné, že na něm najdete malé, téměř neviditelné logo ztracené mezi marketingovými slogany velkých značek. Pebax®. Slovo, které zní spíš jako krycí název než jako prodejní argument. A přesto. Od Kipchogeho přes tretry, v nichž v Tokiu padaly rekordy na 400 metrů překážek, až po většinu maratonských stupňů vítězů od roku 2016 se tato francouzská pěna dostala pod téměř všechny nohy, které v globální atletice něco znamenají.

Arkema, společnost stojící za Pebaxem®, prodává pouze granulát. Žádné podrážky, žádné logo na krabici od bot, jen surovinu, která putuje k zpracovatelům a následně ke značkám. Ty ji tvarují podle vlastních receptur. Abychom pochopili, proč se tento téměř anonymní materiál stal tichou hvězdou běhání, míříme do výzkumného centra Arkema v Normandii. Tým celosvětového výzkumu a vývoje produktu zde vede Karine Loyen. Vystudovaná chemička začínala v základním výzkumu, než přešla k vývoji, tedy k hledání nových využití vlastních produktů. Sport se mezitím stal jedním z hlavních hřišť jejího týmu.

Čtyřicet pět let existence materiálu shrnuje obrazem, který se jí v rozhovoru neustále vrací: stavebnicí. Pebax®, vyvinutý v osmdesátých letech, už má « úctyhodný věk », uznává, přesto zůstává « jako Lego, které neustále upravujete a přizpůsobujete novým inovacím i požadavkům značek. » Právě tato trvalá tvárnost podle ní vysvětluje, jak mohl tento starý polymer držet krok s neustálým výkonnostním posunem bot, v nichž se používá.

Chemické Lego zrozené v osmdesátých letech

První překvapení: Pebax® není žádná novinka. Materiál existuje od osmdesátých let, tedy dávno před nástupem superbot. Karine Loyen ho ráda přirovnává ke stavebnici. Jde o termoplastický polyamid, jinými slovy plast, který lze opakovaně roztavit a znovu vytvarovat. Jeho struktura kombinuje dva typy molekulárních bloků poskládaných jako cihličky. Na jedné straně jsou tuhé polyamidové bloky, na druhé měkké polyetherové. Podle poměru jednotlivých bloků chemici získají materiál s různou mírou měkkosti a dynamiky, aniž by měnili základní suroviny.

Tato konstrukční flexibilita umožnila Pebaxu® nejprve proniknout do oblastí mimo pozornost široké veřejnosti. Už v nultých letech se používal v podrážkách fotbalových bot a především v atletických tretrách, kde dnes tvoří více než 80 % modelů. Volbu vysvětlují dvě vlastnosti: mimořádně nízká hmotnost a výjimečná návratnost energie. Při každém došlapu většina materiálů část energie rozptýlí ve formě tepla, a zahřívá se tak. Karine Loyen to vysvětluje samotnou chemickou strukturou polymeru: « díky své chemické struktuře Pebax® energii ve své struktuře nerozptyluje, ale téměř celou ji vrací. » Konkrétně « materiál vrací přibližně 80 až 85 % energie, kterou běžec při kroku dodá», téměř bez ztrát. Výsledkem je skutečný odrazový efekt, který prodlouží každý krok a nakonec může zlepšit čas na kilometr.

Od plné podrážky k pěně: skutečný zlom

Velký obrat přišel mezi lety 2015 a 2016. Do té doby se běžecký trh pro širokou veřejnost opíral především o EVA, hustší a podstatně méně reaktivní pěnu, která je podle specialistky na Pebax® « méně lehká a zároveň nemá stejnou dynamiku ». Při rozhovorech s velkými značkami se ve výzkumných týmech Arkema zrodila myšlenka: « co kdybychom dokázali přenést lehkost a návrat energie materiálu Pebax® do pěny? Kdybychom dokázali vyrobit pěnu z polymeru Pebax®, která by si tyto vlastnosti zachovala, mohli bychom dosáhnout ještě výrazně nižší hmotnosti! » Nebyl to snadný úkol. Surovinu určenou pro jiné použití bylo třeba napěnit, aniž by přišla o své vlastnosti. Mezi granulátem Arkema a hotovou podrážkou navíc stojí celý řetězec zprostředkovatelů.

Když návrhář bot přejde z TPU na Pebax®, ušetří 20 % hmotnosti.

Výsledek se projevil až po několika letech, ale jakmile dorazil, změnil poměry. První boty s novými pěnami začaly vyhrávat maratony. Každý výrobce své pěně dává vlastní obchodní název, ve většině případů však zůstává chemický základ ve stejné polymerní rodině. U nejvýkonnějších pěn na trhu se pravidelně uvádí návrat energie kolem 87 %, zatímco běžná EVA se pohybuje spíše kolem 65 % a špičková TPU pěna dosahuje přibližně 70 %. Na celém maratonu může tento rozdíl u některých typů běžců znamenat desítky minut.

Pebax versus EVA versus TPU: souboj pěn

Na papíře je srovnání téměř nespravedlivé. Ve srovnání s TPU, materiálem proslaveným například v podrážce Boost od Adidasu, má Pebax® podle Loyenové hustotu « o 20 % nižší při stejném objemu. « Když návrhář bot přejde z TPU na Pebax®, ušetří 20 % hmotnosti. » TPU naopak kvůli své chemii « rozptyluje více energie » a nikdy nenabídne stejný pružinový efekt. Cena tomu logicky odpovídá. « Pebax® je chemicky výkonný a složitý materiál na výrobu », zatímco TPU těží z dostupnějšího « polymerního inženýrství » a větších výrobních kapacit. To vysvětluje cenový rozdíl. Právě tato složitost stojí za propastí mezi běžnou tréninkovou botou a závodním modelem s karbonovou deskou, jehož startovní cena u nejvyšších řad dnes pravidelně přesahuje 300 eur.

Vůči EVA je rozdíl ještě výraznější. EVA není termoplastická; její tvarování vyžaduje nevratný proces chemického zesíťování, podobně jako u kaučuku. Jakmile se podrážka vylisuje, nelze ji znovu roztavit. Pebax® si termoplastickou povahu zachovává až do konce, a otevírá tak cestu, kterou EVA nikdy neprojde: recyklaci v uzavřeném cyklu.

Únava, Achillova pata superpěn

Honba za extrémní lehkostí má ale i odvrácenou stranu, o které značky téměř nemluví. Čím lehčí je pěna Pebax®, tím více vzduchu a méně materiálu obsahuje, a tím rychleji v čase ztrácí odolnost. Některé nezávislé analýzy z praxe to potvrzují: nová pěna PEBA má vyšší návrat energie než nová EVA, ale po 450 kilometrech se poměr zcela obrátí. Stárnoucí EVA svou unavenou konkurenci PEBA dožene a překoná. Samotný Pebax® přitom patří k nejodolnějším materiálům vůči únavě. Daň za lehkost platí až extrémní pěnová struktura, kterou výrobci volí kvůli posledním ušetřeným gramům.

« Potřebujete návrat energie a pružnost, ale také to, aby si bota zachovala stabilitu », shrnuje expertka z Cerdato, odborného centra Arkema pro polyamidy. Sama popisuje trvalý kompromis mezi extrémně nízkou hustotou a stabilitou materiálu. Na tomto rovnovážném triku francouzské výzkumné týmy nepřetržitě pracují.

Ricin, patenty a umělá inteligence v zákulisí nenápadného impéria

Pebax® byl dlouho stoprocentně ropným produktem. V posledních letech ale vznikla jeho biologická varianta Pebax® Rnew, vyráběná z ricinového oleje. Tuhá část polymeru, polyamid známý jako Rilsan, může být vyrobena zcela z obnovitelných zdrojů, zatímco měkká část zůstává petrochemického původu. Podíl obnovitelné suroviny v hotovém produktu tak závisí na poměru jednotlivých bloků. Pozoruhodné je, že tato ekologičtější varianta si zachovává přesně stejné mechanické vlastnosti jako klasická verze. « Výkonnost je úplně stejná », zdůrazňuje vedoucí výzkumnice. « Biosurovinový původ neznamená, že bychom obětovali výkon. » Tento argument by mohly u některých modelů využít například značky Mizuno nebo Scarpa.

© Pebax® kombinuje tuhé polyamidové bloky (zeleně) a měkké polyetherové bloky (šedě), což je modulární uspořádání stojící za jeho vlastnostmi. © Arkema

Termoplastická povaha Pebaxu® je výhodou i při recyklaci. Teoreticky lze použitou podrážku rozdrtit a znovu roztavit na nový granulát. EVA naproti tomu po zesíťování lze pouze rozdrtit a využít v méně hodnotných aplikacích, například do koberců. Arkema koupila specializovanou italskou pobočku Agiplast a v současnosti vyvíjí recyklovaný Pebax® s přibližně 30 % materiálu z výrobních odřezků. U několika značek právě probíhá schvalování. Značka On ostatně vzbudila pozornost botou téměř z jediného materiálu, kompletně vyrobenou z derivátů ricinového oleje a navrženou tak, aby ji bylo možné na konci životnosti celou znovu rozdrtit.

Pokud jde o citlivé téma konkurence, Arkema pochopitelně zůstává zdrženlivá. Společnost své know-how chrání rozsáhlým portfoliem patentů platných 20 let. Ty pokrývají chemické složení, výrobní postupy i přísady zvyšující tepelnou a UV stabilitu. Méně viditelnou, ale stejně strategickou oblastí výzkumu je nyní digitální modelování. Umělá inteligence stále častěji pomáhá předpovědět optimální strukturu pěny ještě před vstupem do laboratoře, místo nákladného opakování pokusů a omylů.

Od elitního maratonu k nedělnímu výklusu: cesta k masovému rozšíření

Pebax® už není vyhrazen stupňům vítězů. Používá ho několik velkých značek a v rozumných dávkách se objevuje i v tréninkových modelech pro širokou veřejnost. Arkema tuto demokratizaci otevřeně podporuje. Přechod od téměř řemeslné výroby, kdy se maratonská bota v malé sérii vyrábí s množstvím ručních úprav, k průmyslové velkosériové produkci vyžaduje skutečný skok. Materiál musí být při zpracování odolnější, aby zvládl tempo běžných výrobních linek. Jde téměř o stejně strategickou výzvu jako samotná honba za výkonem.

Srdcem celého vývoje ale zůstává elita. Na dráze, ve fotbale i v maratonu je přítomnost Pebaxu® na největších mezinárodních soutěžích pro Arkemu obrovským marketingovým motorem. Společnost ochotně připomíná své místo téměř ve všech tretrách používaných na olympijských hrách nebo mistrovství světa. A tak se sezónu za sezónou dál píše zvláštní příběh plastu vynalezeného před více než 40 lety. Na krabici od bot ho neuvidíte, přesto se stal nepostradatelnou součástí téměř každého rekordu, který padne.

➜ Prohlédněte si kalendář maratonů