Pebax, το μικρό χημικό Lego που ξαναέγραψε τους κανόνες στα παπούτσια δρόμου

Κοιτάξτε την ετικέτα σε οποιοδήποτε ζευγάρι αγωνιστικών παπουτσιών βρίσκεται στο σαλόνι σας. Είναι πολύ πιθανό να διακρίνετε εκεί ένα μικρό, διακριτικό λογότυπο, σχεδόν αόρατο ανάμεσα στα μηνύματα μάρκετινγκ των μεγάλων εταιρειών. Pebax®. Μια λέξη που ακούγεται περισσότερο σαν κωδική ονομασία παρά σαν επιχείρημα πώλησης. Κι όμως. Από τον Kipchoge μέχρι τα spikes που κατέρριψαν τα ρεκόρ στα 400 μ. με εμπόδια στο Τόκιο, περνώντας από τα περισσότερα βάθρα μαραθωνίου από το 2016 και μετά, αυτός ο γαλλικός αφρός έχει βρεθεί κάτω από σχεδόν κάθε σημαντικό πόδι του παγκόσμιου στίβου.

Η Arkema, η εταιρεία πίσω από το Pebax®, πουλά μόνο κόκκους. Ούτε σόλες ούτε λογότυπα σε κουτιά παπουτσιών, μόνο ακατέργαστη πρώτη ύλη που στη συνέχεια περνά στους μεταποιητές και έπειτα στις εταιρείες, οι οποίες τη διαμορφώνουν σύμφωνα με τις δικές τους συνταγές. Για να καταλάβουμε γιατί αυτό το σχεδόν ανώνυμο υλικό έγινε ο αθόρυβος πρωταγωνιστής του running, κατευθυνόμαστε στο ερευνητικό κέντρο της Arkema στη Νορμανδία, όπου η Karine Loyen διευθύνει την παγκόσμια ομάδα «Έρευνας και Ανάπτυξης» (R&D) του προϊόντος. Χημικός στην εκπαίδευση, ξεκίνησε από τη βασική έρευνα πριν περάσει στην ανάπτυξη, δηλαδή στο στάδιο όπου αναζητούνται νέες εφαρμογές για τα προϊόντα της εταιρείας. Ο αθλητισμός έχει εξελιχθεί πλέον σε ένα από τα σημαντικότερα πεδία δράσης της ομάδας της.

Ο δικός της τρόπος να συνοψίζει τα 45 χρόνια ζωής του υλικού βασίζεται σε μια εικόνα που επανέρχεται διαρκώς στα λόγια της: ένα παιχνίδι κατασκευών. Το Pebax®, που δημιουργήθηκε τη δεκαετία του ’80, έχει «ήδη φτάσει σε μια σεβάσμια ηλικία», παραδέχεται, αλλά παραμένει «σαν ένα Lego που τροποποιούμε διαρκώς, προσαρμόζοντάς το στις καινοτομίες και στις απαιτήσεις των εταιρειών.» Αυτή η μόνιμη πλαστικότητα εξηγεί, σύμφωνα με την ίδια, πώς ένα τόσο παλιό πολυμερές κατάφερε να ακολουθεί, χωρίς να μένει πίσω, τη συνεχή βελτίωση των παπουτσιών στα οποία χρησιμοποιείται.

Ένα χημικό Lego που γεννήθηκε τη δεκαετία του ’80

Η πρώτη έκπληξη είναι ότι το Pebax® δεν αποτελεί πρόσφατη εφεύρεση. Το υλικό υπάρχει από τη δεκαετία του ’80, πολύ πριν από την έκρηξη των super shoes. Η Karine Loyen το παρομοιάζει με παιχνίδι κατασκευών. Είναι ένα θερμοπλαστικό πολυαμίδιο, δηλαδή ένα πλαστικό που μπορεί να λιώσει και να μορφοποιηθεί ξανά αμέτρητες φορές, ενώ η δομή του συνδυάζει δύο τύπους μοριακών «τούβλων». Από τη μία υπάρχουν άκαμπτα τμήματα πολυαμιδίου και από την άλλη εύκαμπτα τμήματα πολυαιθέρα. Ανάλογα με την αναλογία κάθε «τούβλου», οι χημικοί αποκτούν ένα υλικό περισσότερο ή λιγότερο εύκαμπτο και περισσότερο ή λιγότερο δυναμικό, χωρίς να αλλάζουν τα βασικά συστατικά.

Αυτή η σχεδιαστική ευελιξία επέτρεψε στο Pebax® να εγκατασταθεί αρχικά μακριά από τα ραντάρ του ευρύτερου κοινού. Ήδη από τη δεκαετία του 2000 χρησιμοποιούνταν στις εξωτερικές σόλες ποδοσφαιρικών παπουτσιών και κυρίως στα spikes του στίβου, όπου σήμερα αντιπροσωπεύει πάνω από το 80% των μοντέλων. Δύο χαρακτηριστικά εξηγούν αυτή την επιλογή: εξαιρετικά χαμηλό βάρος και κορυφαία επιστροφή ενέργειας. Όταν καταπονείται σε κάθε βήμα, τα περισσότερα υλικά αποβάλλουν μέρος της ενέργειας ως θερμότητα, με αποτέλεσμα να θερμαίνονται. Η Karine Loyen το αποδίδει στην ίδια τη χημική δομή του πολυμερούς: «λόγω της χημικής του δομής, το Pebax® δεν διαχέει την ενέργεια μέσα στη δομή του, αλλά την επιστρέφει σχεδόν στο σύνολό της.» Συγκεκριμένα, «περίπου το 80 έως 85% της ενέργειας που δίνει ο δρομέας σε κάθε βήμα επιστρέφεται από το υλικό», σχεδόν χωρίς απώλειες. Το αποτέλεσμα είναι ένα πραγματικό εφέ αναπήδησης, που επιμηκύνει κάθε διασκελισμό και τελικά βελτιώνει τον χρόνο ανά χιλιόμετρο.

Από τη συμπαγή σόλα στον αφρό, η πραγματική καμπή

Η μεγάλη αλλαγή ήρθε μεταξύ 2015 και 2016. Μέχρι τότε, το running για το ευρύ κοινό βασιζόταν κυρίως στο EVA, έναν πυκνότερο και πολύ λιγότερο αντιδραστικό αφρό, «λιγότερο ελαφρύ και χωρίς την ίδια δυναμική», σύμφωνα με την ειδικό του Pebax®. Μέσα από τις συζητήσεις με τις μεγάλες εταιρείες, μια ιδέα γεννήθηκε στις ερευνητικές ομάδες της Arkema: «κι αν μπορούσαμε να μεταφέρουμε σε έναν αφρό τόσο την ελαφρότητα όσο και την επιστροφή ενέργειας του Pebax®; Κι αν μπορούσαμε να φτιάξουμε έναν αφρό από πολυμερές Pebax® με αυτές τις ιδιότητες, θα μπορούσαμε να φτάσουμε σε ακόμη υψηλότερα επίπεδα ελαφρότητας;» Η πρόκληση δεν ήταν μικρή: να μετατραπεί μια πρώτη ύλη σχεδιασμένη για άλλες χρήσεις, χωρίς να χάσει τις ιδιότητές της αφού αφριστεί, σε μια διαδικασία με ολόκληρη αλυσίδα ενδιάμεσων σταδίων από τον κόκκο της Arkema μέχρι την τελική σόλα.

Όταν ένας σχεδιαστής παπουτσιών περνά από το TPU στο Pebax®, κερδίζει 20% σε βάρος.

Το αποτέλεσμα χρειάστηκε μερικά χρόνια για να φανεί, όταν όμως εμφανίστηκε άλλαξε τα δεδομένα. Τα πρώτα παπούτσια με αυτούς τους νέους αφρούς άρχισαν να κερδίζουν μαραθωνίους. Κάθε κατασκευαστής δίνει στον αφρό του τη δική του εμπορική ονομασία, όμως στις περισσότερες περιπτώσεις η χημική βάση παραμένει η ίδια οικογένεια πολυμερών. Για τους πιο αποδοτικούς αφρούς της αγοράς αναφέρεται συχνά ποσοστό επιστροφής ενέργειας γύρω στο 87%, ενώ ένα κλασικό EVA περιορίζεται περίπου στο 65% και ένας κορυφαίος αφρός TPU φτάνει περίπου στο 70%. Σε έναν ολόκληρο μαραθώνιο, αυτή η διαφορά μπορεί να μεταφραστεί σε δεκάδες λεπτά για ορισμένες κατηγορίες δρομέων.

Pebax, EVA ή TPU, η μονομαχία των αφρών

Στα χαρτιά, η σύγκριση μοιάζει σχεδόν άδικη. Απέναντι στο TPU, το υλικό που πρωταγωνιστεί στο Boost της Adidas, η πυκνότητα του Pebax® είναι «20% χαμηλότερη για τον ίδιο όγκο, διευκρινίζει η Loyen. «Όταν ένας σχεδιαστής παπουτσιών περνά από το TPU στο Pebax®, κερδίζει 20% σε βάρος». Από την πλευρά του, το TPU «διαχέει περισσότερη ενέργεια» λόγω της χημείας του και δεν προσφέρει ποτέ το ίδιο ελατηριώδες αποτέλεσμα. Η τιμή ακολουθεί τη λογική αυτή. «Το Pebax® είναι ένα υλικό υψηλών επιδόσεων, σύνθετο στην παραγωγή», ενώ το TPU διαθέτει πιο προσιτή «τεχνολογία πολυμερών» και μεγαλύτερη παραγωγική δυναμικότητα, κάτι που εξηγεί τη διαφορά τιμής. Αυτή η πολυπλοκότητα δικαιολογεί το χάσμα ανάμεσα σε ένα κλασικό προπονητικό παπούτσι και ένα αγωνιστικό μοντέλο με πλάκα άνθρακα, οι τιμές εκκίνησης των κορυφαίων εκδόσεων του οποίου ξεπερνούν πλέον συχνά τα 300 ευρώ.

Απέναντι στο EVA, η διαφορά είναι ακόμη πιο καθαρή. Το EVA δεν είναι θερμοπλαστικό· για να πάρει μορφή περνά από ένα στάδιο μη αναστρέψιμης χημικής δικτύωσης, όπως το καουτσούκ. Μόλις η σόλα καλουπωθεί, δεν μπορεί να ξαναλιώσει. Το Pebax®, αντίθετα, διατηρεί τη θερμοπλαστική του φύση μέχρι το τέλος, ανοίγοντας έναν δρόμο που το EVA δεν μπορεί ποτέ να ακολουθήσει: την ανακύκλωση σε κλειστό κύκλο.

Η κόπωση, η αχίλλειος πτέρνα των super-αφρών

Υπάρχει όμως και μια άλλη πλευρά σε αυτή την κούρσα προς το απόλυτα χαμηλό βάρος, για την οποία οι εταιρείες σχεδόν ποτέ δεν μιλούν. Όσο ελαφραίνει ένας αφρός Pebax®, τόσο περισσότερο αέρα και λιγότερο υλικό περιέχει, άρα τόσο περισσότερο χάνει σε αντοχή με τον χρόνο. Ορισμένες ανεξάρτητες αναλύσεις το επιβεβαιώνουν στην πράξη: ένας καινούργιος αφρός PEBA εμφανίζει μεγαλύτερη επιστροφή ενέργειας από έναν καινούργιο EVA, όμως μετά από 450 χιλιόμετρα χρήσης η διαφορά αντιστρέφεται πλήρως, καθώς το γερασμένο EVA φτάνει και ξεπερνά το καταπονημένο PEBA. Ως υλικό, το Pebax® παραμένει ένα από τα πιο ανθεκτικά στην κόπωση που υπάρχουν. Είναι όμως η ακραία αφρώδης δομή, που επιλέγεται για να κερδηθούν τα τελευταία γραμμάρια, εκείνη που πληρώνει το τίμημα αυτής της ελαφρότητας.

«Χρειάζεται αυτή η επιστροφή ενέργειας, αυτή η ελαστικότητα, αλλά το παπούτσι πρέπει να διατηρεί και τη σταθερότητά του», συνοψίζει η ειδικός του Cerdato, του κέντρου τεχνογνωσίας πολυαμιδίων της Arkema, περιγράφοντας έναν διαρκή συμβιβασμό ανάμεσα στην εξαιρετικά χαμηλή πυκνότητα και τη σταθερότητα του υλικού. Μια πραγματική άσκηση ισορροπίας, πάνω στην οποία οι γαλλικές ερευνητικές ομάδες δουλεύουν αδιάκοπα.

Καστορέλαιο, πατέντες και τεχνητή νοημοσύνη, στα παρασκήνια μιας διακριτικής αυτοκρατορίας

Για μεγάλο διάστημα προερχόταν αποκλειστικά από το πετρέλαιο. Τα τελευταία χρόνια όμως το Pebax® απέκτησε και μια βιοβασισμένη εκδοχή, το Pebax® Rnew, που παρασκευάζεται από καστορέλαιο. Το άκαμπτο τμήμα του πολυμερούς, ένα πολυαμίδιο με την ονομασία Rilsan, μπορεί να παραχθεί εξ ολοκλήρου από βιολογικές πρώτες ύλες, ενώ το εύκαμπτο τμήμα παραμένει πετροχημικής προέλευσης. Έτσι, το τελικό προϊόν περιέχει διαφορετικό ποσοστό ανανεώσιμης ύλης, ανάλογα με την αναλογία των δύο τμημάτων. Αξιοσημείωτο είναι ότι αυτή η πιο οικολογική εκδοχή διατηρεί ακριβώς τις ίδιες μηχανικές επιδόσεις με την κλασική. «Η απόδοση είναι ακριβώς η ίδια», επιμένει η επικεφαλής ερευνήτρια. «Δεν θυσιάζουμε την απόδοση επειδή το υλικό είναι βιοβασισμένο.» Ένα επιχείρημα που εταιρείες όπως η Mizuno ή η Scarpa θα μπορούσαν άλλωστε να αξιοποιήσουν σε ορισμένα μοντέλα τους.

© Το Pebax® συνδυάζει άκαμπτα τμήματα πολυαμιδίου (πράσινα) και εύκαμπτα τμήματα πολυαιθέρα (γκρι), μια παραμετροποιήσιμη σύνθεση που βρίσκεται στη βάση των ιδιοτήτων του. © Arkema

Στο πεδίο της ανακύκλωσης, η θερμοπλαστική ιδιότητα του Pebax® επιτρέπει θεωρητικά να αλεστεί και να λιώσει ξανά μια χρησιμοποιημένη σόλα, ώστε να μετατραπεί σε νέο κόκκο. Το EVA, αντίθετα, αφού δικτυωθεί, μπορεί μόνο να αλεστεί και να οδηγηθεί σε χρήσεις χαμηλότερης αξίας, όπως τα χαλιά. Η Arkema εξαγόρασε την εξειδικευμένη ιταλική θυγατρική Agiplast και αναπτύσσει σήμερα ένα ανακυκλωμένο Pebax® που περιέχει περίπου 30% υλικό από παραγωγικά απορρίμματα, το οποίο βρίσκεται υπό έγκριση από αρκετές εταιρείες. Η On είχε μάλιστα προκαλέσει εντύπωση παρουσιάζοντας ένα σχεδόν μονοϋλικό παπούτσι, κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από παράγωγα καστορέλαιου, σχεδιασμένο ώστε να μπορεί να αλεστεί ολόκληρο στο τέλος της ζωής του.

Στο ευαίσθητο ζήτημα του ανταγωνισμού, η Arkema παραμένει φυσικά προσεκτική. Η εταιρεία προστατεύει την τεχνογνωσία της με ένα ευρύ χαρτοφυλάκιο πατεντών διάρκειας 20 ετών, οι οποίες καλύπτουν τόσο τη χημική σύνθεση όσο και τις διαδικασίες παραγωγής και τα πρόσθετα θερμικής και UV σταθεροποίησης. Ένας λιγότερο ορατός αλλά εξίσου στρατηγικός άξονας έρευνας αφορά πλέον την ψηφιακή μοντελοποίηση, με αυξανόμενη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για την πρόβλεψη της ιδανικής δομής του αφρού πριν ακόμη φτάσει στο εργαστήριο, αντί να πολλαπλασιάζονται οι χρονοβόρες δοκιμές και τα λάθη.

Από τον ελίτ μαραθωνοδρόμο στο κυριακάτικο τζόκινγκ, η διάδοση είναι πλέον συνειδητή επιλογή

Το Pebax® δεν προορίζεται πλέον μόνο για τα βάθρα. Αρκετές μεγάλες εταιρείες το χρησιμοποιούν, ενώ όλο και περισσότερα προπονητικά μοντέλα για το ευρύ κοινό ενσωματώνουν πλέον ελεγχόμενες ποσότητες. Από την πλευρά της Arkema, αυτή η τάση διάδοσης είναι απολύτως συνειδητή. Η μετάβαση από μια σχεδόν χειροποίητη παραγωγή, όπως στην περίπτωση ενός μαραθωνίου παπουτσιού μικρής σειράς με πολλές χειροκίνητες ρυθμίσεις, στη μαζική βιομηχανική παραγωγή απαιτεί πραγματική αλλαγή κλίμακας. Το υλικό πρέπει να γίνει πιο ανθεκτικό στις διαδικασίες μεταποίησης, ώστε να αντέχει τον ρυθμό των κλασικών γραμμών παραγωγής. Πρόκειται για ένα εγχείρημα σχεδόν τόσο στρατηγικό όσο και η ίδια η κούρσα των επιδόσεων.

Ο πυρήνας της δράσης, ωστόσο, παραμένει η ελίτ. Στον στίβο, στο ποδόσφαιρο και στον μαραθώνιο, η παρουσία του Pebax® στις μεγαλύτερες διεθνείς διοργανώσεις εξακολουθεί να αποτελεί τεράστιο επικοινωνιακό πλεονέκτημα για την Arkema, η οποία διεκδικεί ευθέως τη θέση της σχεδόν σε όλα τα spikes που χρησιμοποιούνται στους Ολυμπιακούς Αγώνες ή στα Παγκόσμια Πρωταθλήματα. Έτσι συνεχίζεται, σεζόν με τη σεζόν, αυτή η παράξενη ιστορία: ένα πλαστικό που εφευρέθηκε πριν από περισσότερα από 40 χρόνια και, χωρίς να εμφανίζεται ποτέ σε κουτί παπουτσιών, έγινε απαραίτητο σε κάθε ρεκόρ που καταρρίπτεται.

➜ Δείτε το ημερολόγιο των μαραθωνίων