אחת ולתמיד: למה נעלי כדורסל חורקות?

הצליל הצורם והמוכר של נעלי הכדורסל על הפרקט הוא לא סתם תוצאה של גומי שמחליק על עץ. חוקרים מאוניברסיטת הרווארדהצליחו לפצח את התופעה, ומצאו כי מדובר בסדרה של ניתוקים והיצמדויות זעירות המתרחשות אלפי פעמים בשנייה.

המחקר, שהובל על ידי ד"ר אדל ג'לולי ופורסם השבוע בכתב העת המדעי היוקרתי Nature, התבסס על ניסויים שבהם הוחלקו נעלי ספורט על משטחי זכוכית חלקים. צוות המחקר השתמש במצלמות המסוגלות לתעד מיליון פריימים בשנייה כדי לבחון את התנהגות הסוליה בזמן אמת.

התיעוד המעבדתי חשף כי הסוליה מתעוותת ומייצרת "קמטים" שנעים על פני הגומי. קמטים אלו יוצרים פעימות של ניתוק מהיר, שחוזרות על עצמן בתדר מסחרר של כ-4,800 פעמים בשנייה. התנודות המהירות הללו הן שיוצרות את שינויי הלחץ באוויר, המופקים כגל הקול המוכר לנו כ"חריקה".

תפקידם הקריטי של החריצים

כדי לאמת את הממצאים ולהבין את הפיזיקה לעומקה, צוות המחקר בחן גם סוליות גומי חלקות לחלוטין. התוצאה הראתה כי ללא החריצים המאפיינים נעלי כדורסל, הגלים שנוצרים הם כאוטיים ומפיקים רעש עמום וחלש בלבד.

החריצים הגיאומטריים בסוליה פועלים למעשה כמעין "מוליכי גלים", אשר מארגנים את הפעימות ומייצרים את הצליל החד והמובחן שמזוהה עם המשחק.

מהמגרש אל לוחות טקטוניים

מעבר לפתרון התעלומה הספורטיבית, מומחים מצביעים על חשיבות מדעית רחבה בהרבה לממצאים אלו. הדינמיקה הפיזיקלית של ניתוק הסוליה מהמשטח מדמה באופן כמעט זהה את האופן שבו לוחות טקטוניים מחליקים ומתנגשים זה בזה.

המודל שפותח בהרווארד צפוי לסייע לחוקרים ללמוד על מנגנוני חיכוך שמובילים לרעידות אדמה, בסביבת מעבדה מבוקרת.

בנוסף, ההבנה החדשה פותחת דלת לפיתוח של ציוד ספורט מתקדם. החוקרים ציינו כי באמצעות שינוי עובי הגומי ועיצוב החריצים, ניתן יהיה לשלוט בתדר החריקה בעתיד.

משמעות הדבר היא פוטנציאל לייצור נעליים בעלות אחיזה גבוהה שיהיו שקטות לחלוטין, על ידי כיוון הצליל לתדר על-קולי שאינו נקלט באוזן האנושית.