Obrazowe wyjaśnienie innowacyjnych technologii firmy BASF

Mikro-granulki pomagające pokonywać długie dystanse.
Nowe tworzywo piankowe BASF Infinergy ™ rewolucjonizuje buty biegowe Adidas.



Większy komfort podczas biegania
Wyjątkowe tworzywo piankowe zapewniające lepsze właściwości w zakresie amortyzacji i sprężystości.
Wysoki poziom odbicia
Specjalna struktura komórek powietrznych w połączonych ze sobą granulkach pianki zapewnia  doskonały poziom odzysku energii.
Lekkość i elastyczność
Spieniony poliuretan termoplastyczny otwiera drogę do nowych zastosowań.

Świat jest w ciągłym ruchu. Aby zachować sprawność fizyczną, coraz więcej osób decyduje się na regularne ćwiczenia biegowe na poboczach lub polnych ścieżkach. Pobiegać można po prostu wszędzie. Wystarczy wygodny strój i buty do biegania. Światowy przemysł artykułów sportowych korzysta na wzroście zainteresowania joggingiem. Szacuje się, że na całym świecie biegacze wydali około 15 mld euro na wyposażenie i odzież sportową, dla klientów najważniejsze jest dobre obuwie sportowe. Nawet dla osób biegających okazjonalnie, dobór butów z lekkimi podeszwami zapewniającymi optymalną amortyzację i wysoki komfort podczas biegania jest sprawą priorytetową.  
Współczesne buty sportowe są zaawansowanymi technologicznie produktami w porównaniu do dotychczasowo produkowanych. Różnorodność materiałów stosowanych przy ich produkcji sprawia, że są lekkie i stabilne. Użycie takich materiałów pozwala na dopasowanie butów do odpowiedniego stylu biegania, oczekiwań klienta i różnych dyscyplin biegowych. Potwierdzeniem tego jest rozwój laboratoriów będących w posiadaniu producentów obuwia sportowego. Materiały poddawane są badaniom na bardzo czułych platformach pomiaru ciśnienia, które analizują i oceniają każdy nacisk. Bardzo szybkie kamery nagrywają wzorce ruchowe i w najmniejszych detalach analizują ruch stóp na poziomie pięta-palce. Wszystkie te informacje wykorzystywane są w kolejnych etapach projektu obuwia , dzięki temu sportowcy wyczynowi mogą osiągać nowe rekordy życiowe, a biegacze rekreacyjni uzyskują optymalną wydajność.
Producenci nieustannie poszukują nowatorskich technologii i materiałów. Firma Adidas również należy do tej grupy. Przedsiębiorstwo, z siedzibą w Herzogenaurach (Niemcy), wspierane jest przez ekspertów materiałowych BASF od ponad 20 lat. Dzięki nowej piance BASF Infinergy™, firma Adidas stworzyła całkowicie nowe buty biegowe Energy Boost, posiadające unikalne właściwości w zakresie amortyzacji i sprężystości. Cechą wyróżniającą ten produkt jest podeszwa środkowa, centralny element każdego buta sportowego. Wykonana jest z nowej pianki cząsteczkowej, która amortyzuje wstrząsy podczas biegania, jednocześnie zabezpieczając stopę. Wysoki poziom sprężystości materiału zapewnia biegaczowi doskonały stopień odzysku energii, nieosiągalny przez żadne inne buty.
Tworzywo Infinergy™ składa się ze spienionego poliuretanu termoplastycznego – w skrócie E-TPU. „E-TPU wytwarzane jest w procesie spieniania materiału startowego – granulatu TPU” – wyjaśnia dr Uwe Keppeler, deweloper materiałów i procesów w firmie BASF.
„Po obróbce wstępnej pod wpływem wysokiego ciśnienia i temperatury, granulki liczące ok. 5 mm średnicy wybuchają jak popcorn.”
W trakcie procesu, ich objętość zwiększa się dziesięciokrotnie tworząc spienione owalne granulki z zamkniętymi komórkami uwięzionego w nich gazu. „Zamknięte komórki z powietrzem sprawiają, że lekkie granulki piankowe stają się bardzo elastyczne i zapewniają odpowiednią sprężystość. Pojedyncze granulki wyobrazić można sobie jako miniaturowe piłki nożne. Im więcej będą zawierały powietrza, tym większy będzie efekt odbicia i odzysk energii” – tłumaczy dr Frank Prissok, członek zespołu badawczego w firmie BASF.



Przekrój pojedynczej granulki piankowej:
zdjęcie wykonane mikroskopem elektronowym ukazuje maleńkie pęcherzyki powietrza (o średnicy wynoszącej 30 do 300 mikronów) uwięzione w tworzywie BASF.

2500 GRANULEK PIANKOWYCH W JEDNYM BUCIE
Do wyprodukowania jednej podeszwy producent potrzebuje 2500 takich mikro-granulek.  Aby uzyskać pożądaną formę produktu, granulki poddawane są działaniu gorącej pary. W procesie tym, ich zewnętrzna warstwa ulega nieznacznemu stopieniu, co pozwala na łączenie ich do określonego i stabilnego kształtu. Podczas tego procesu wewnętrzna struktura komórek powietrza pozostaje nienaruszona.
Podeszwa środkowa wykonana z tworzywa Infinergy™ może być sprężana do ekstremalnego poziomu: o około połowę swojej objętości pod ciśnieniem dwóch barów. Cecha ta odgrywa największą rolę w przypadku amortyzacji wstrząsów działających na stopę podczas biegania. W momencie ustąpienia nacisku, pianka błyskawicznie powraca do swojego pierwotnego kształtu . Dlatego też podeszwa absorbuje energię biegacza, aby następnie zwrócić dużą jej część z powrotem. Tak wysoki poziom sprężystości pojedynczych granulek Infinergy™ sprawia, że buty biegowe stają się dosłownie magazynami energii. „Kiedy stopa odpycha się od ziemi, energia w dużej części zwracana jest użytkownikowi. Otwiera to nowe horyzonty w podejściu do biegania i pozwala poprawiać osiągi. Wielu biegaczy powiedziało nam, że mają odczucie jakby buty ożyły” – wyjaśnia Gerd Manz, Senior Innovation Director w dziale Global Brands firmy Adidas.  Kolejną zaletą pianki specjalistycznej BASF, poza niewielkim ciężarem, jest to, że pozostaje także elastyczna w szerokim zakresie temperatur. Cząsteczki sprawiają, że buty Energy Boost zachowują swoje właściwości nawet przy – 20 stopniach Celsjusza.
„ Dlatego też charakterystyka biegania jest taka sama zarówno podczas przymrozków, jak również w czasie 30-stopniowych upałów” – wyjaśnia Manz.

47,000
W 2011 roku Maraton odbywający się w Nowym Jorku przyciągnął 47, 000 biegaczy. Była to największa liczba uczestników w historii.

444
W 2012 roku Niemcy wydali 444 mln euro na buty biegowe – o ok. 30 procent więcej niż 2008 roku.

50
Do wyprodukowania jednego buta biegowego wykorzystuje się 50 różnych komponentów. Zaawansowane kombinacje materiałów czynią z nich produkty typu high-tech.


TWORZYWO DO PRODUKCJI OPON NIEPRZEBIJALNYCH
Niezwykle elastyczne i lekkie – tak wyjątkowe właściwości sprawiają, że materiał Infinergy™ znajduje mnóstwo zastosowań. Nad częścią z nich prowadzone są obecnie prace testowe (więcej na tablicy informacyjnej umieszczonej na końcu), przed pozostałymi rozwiązaniami jeszcze długa droga, ale z pewnością zostaną wcielone w życie. W przyszłości pianka BASF może przyczynić się np. do powstania opon rowerowych odpornych na tzw. „flaka” , o czym marzy wielu rowerowych entuzjastów. Materiał Infinergy™ mógłby zostać potencjalnie wykorzystany jako podłoże do bieżni sportowych.  Dla producentów samochodowych poszukujących lekkich i wytrzymałych materiałów, specjalistyczna pianka BASF również mogłaby otworzyć wiele całkowicie nowych możliwości.

Podeszwa w przybliżeniu







„Łączenie cech niemożliwych do pogodzenia”

Wywiad z Gerdem Manzem, pełniącym funkcję Senior Innovation Director w dziale Global Brands firmy Adidas.

Jakie korzyści daje zastosowanie pianki Infinergy w nowych butach biegowych?
Nowe tworzywo BASF pozwoliło nam połączyć delikatność i miękkość z wysokim poziomem sprężystości – cechami do tej pory uważanymi za niemożliwe do pogodzenia. Podeszwa butów Energy Boost zapewnia zupełnie nową jakość biegania.

W jaki sposób firma Adidas testowała nowy materiał?
Symulowaliśmy m.in. nacisk pięty w celu zmierzenia poziomu odzysku energii materiału. Odkryliśmy, że specjalistyczne tworzywo BASF potrafi odzyskać energię w dużo większym stopniu niż inne materiały. Analizowaliśmy również stabilność temperaturową w komorze klimatycznej i stwierdziliśmy, że produkt oferuje trzykrotnie większą odporność na zmiany temperatur w porównaniu ze standardowymi piankami.
Co może Pan powiedzieć na temat wytrzymałości podeszwy tego typu?
W teście sprężania ściskaliśmy materiał ponad 10, 000 razy w celu dokonania oceny jego wytrzymałości. Mimo, że pianka jest bardziej miękka od poprzednio stosowanych materiałów, struktura komórek pozostała nienaruszona przez zdecydowanie dłuższy zakres czasu, a buty zachowały swoje właściwości nawet po przebyciu setek kilometrów.

ŁÓŻKO DLA KRÓW
Krowy uwielbiają miękkie powierzchnie – im częściej i dłużej leżą, tym mleko jest lepsze. Ponieważ dopływ krwi do wymion jest najbardziej korzystny w trakcie spoczynku, przeżuwacze powinny odpoczywać przez co najmniej 12 godzin – wpływa to na zwiększenie produkcji mleka. Krowy są wybrednymi stworzeniami i nie położą się na dowolnej powierzchni. Materace dla krów wykonane z innowacyjnej pianki cząsteczkowej Infinergy™ są nie tylko miękkie, ale także ekstremalnie wytrzymałe i pozostają elastyczne nawet podczas długotrwałego użytkowania. Po raz pierwszy w historii, nowe tworzywo sztuczne firmy BASF łączy obie te cechy. Maty przeszły już testy nacisku wykonywane przez Niemieckie Towarzystwo Rolnicze (DLG). Podczas badań przedmiot o masie 1 tony ładowany był na materiał 100,000 razy. Praktyczne testy są obecnie wykonywane w oborze próbnej należącej do DLG.


STREFA BUFOROWA W DŻUNGLI DLA DZIECI
Przekraczanie rzek po chwiejnych kamieniach, balansowanie na wiszących mostach, przeprawy przez wąwozy. Dzieci z chorobami reumatycznymi mogą uprawiać sporty rekreacyjne na bardziej bezpiecznym terenie – w Parku Rekreacyjno-Ruchowym przy Klinice Reumatologii Dziecięcej w Garmisch-Partenkirchen (Niemcy). Obiekt został otwarty jesienią 2012 roku i powstał przy współpracy z monachijską firmą Innovationsmanufaktur. To tutaj młodzi pacjenci mogą cieszyć się sportem i swobodą ruchu. Badania wykazały, że choroby reumatyczne i uprawianie sportu nie wykluczają się wzajemnie - przeciwnie, ukierunkowane szkolenia mogą wpłynąć pozytywnie na sprawność fizyczną. Szczególnie istotne jest jednak to, aby stawy chorych dzieci nie ulegały przeciążeniu. Dlatego dobrze zabezpieczona podłoga i miękkie elementy odgrywają tak znaczącą rolę. Nowatorskie tworzywo BASF Infinergy™ posiada optymalne właściwości pozwalające na zastosowanie go w „strefie dżungli” Parku Rekreacyjno-Ruchowego. Dzięki dobrej sprężystości, podłoże może skutecznie łagodzić wszelkie upadki. Materiał jest także wysoce odporny na warunki pogodowe oraz niezwykle wytrzymały – co czyni go doskonałym rozwiązaniem do stosowania na zewnątrz.