目前世界各国发展的主要是PAN基碳纤维和沥青基碳纤维。世界PAN基碳纤维生产厂商主要有日本Toray(东丽)、Toho(东邦)、Mitsubishi Rayon (三菱人造丝)、美国Hexcel(赫克塞尔)、Amoco(阿莫科)和Zoltek(卓尔泰克)等公司。沥青基碳纤维主要生产厂商有日本Mitsubishi Chem(三菱化学)、Kureha(吴羽)、Donac与美国Amoco公司。可见碳纤维的制造科技都掌握在美国与日本手中，这也是其昂贵的原因之一。PAN基碳纤维是当今世界碳纤维发展的主流，占世界碳纤维市场的90%以上。
起初碳纤维主要用于军工和航天，经过40余年的发展，其应用领域正在向工业领域和普通民用领域扩大。在科技迅速发展下，碳纤维也用于基础设施的修复、更新和加固，新能源开发以及风力发电机的螺旋桨和风叶制作；汽车的刹车系统、转动轴、车身等制造；电子领域的应用主要有通信、广播、地球观测、空间探测以及各种飞行器的高精度天线。
文体用品方面，目前碳纤维材料已从钓鱼竿和高尔夫球杆推广到网球拍、羽毛球拍、冰雪运动器材、水上运动器材等方面，其中高尔夫球杆、网球拍和钓鱼竿是体育用品用碳纤维复合材料的三大支柱产品，约占该类产品的80%。
为了延长专业跑鞋的最佳使用寿命，跑鞋纵向抗弯刚度是鞋具设计的重要参数之一。
纵向抗弯刚度的调整与跖趾关节运动功能高度相关，与耐力运动表现联系紧密，同时也被证实与高强度运动如冲刺跑、变向跑等运动表现有密切联系；简单来说，其能帮助提高跑步成绩。
研究发现，在长跑和冲刺跑支撑末期，跖趾关节主要做负功，吸收能量，做负功与正功的比例可达到70:1，这主要是因为跖趾关节在支撑末期的背屈程度过大。简单来说，通过提高跑鞋纵向抗弯刚度，降低跖趾关节在蹬伸阶段的背屈活动度有利于降低跑步跖趾关节处的能量损耗，从而达到提升运动表现的目的。
更有研究表明85%的短跑运动员穿着一定范围内的较高纵向抗弯刚度鞋具，其运动表现均有一定程度的提升。并且提高跑鞋纵向抗弯刚度可以提高冲刺跑前10m加速阶段的运动表现，有效降低运动员在跳跃和变向运动中的氧气消耗。跑鞋纵向抗弯刚度得调整能有效影响跑步生物力学参数，从而影响跑步运动表现和跑步经济性。
还有研究发现，跑鞋纵向抗弯刚度的提升可使跑步支撑期地面反作用力在足底作用点的前移，使小腿后侧肌群力臂的有效延长，从而提高踝关节蹬离阶段的力量；简单来说，其可以给到脚部一个推进的助力，帮助跑步动作的启动。
抗扭转、强支撑。有研究表明，足弓结构异常会增加人们运动过程中的损伤风险，碳板能加强运动鞋的中底底部，提升结构刚性，保障足弓稳定，提供抗扭保护。抗扭转不止于保护性，另一方面，好的抗扭转设计能够让缓震系统的更好的发挥效用，从而达到一个既能让足部有着舒适的体验，更重要的是能让足部平衡，跑鞋更加稳固，缓冲释放的能量更加集中。
轻质回弹。随着跑鞋质量的下降，运动鞋重量每减小100 g，耗氧量会降低约 1%，鞋底材料轻质能够有效降低长跑氧耗量，提高跑步经济性。碳板跑鞋也能够提供一定的回弹效果。碳板与跑鞋中底相配合，形成“三明治”状的结构，能够更好地利用跑者力量，提升回弹推动能力，减少能量损失。
总的来说，碳纤维凭借着出色的刚性、抗扭、轻质成功的与运动鞋展开了密切的合作。从最早的篮球鞋开始，优秀的抗旋转能力保证运动员的完美的发挥技术。近年来，碳板跑鞋进入大众生活。
注：文章节选自扬子晚报《春已至、跑起来！跑步系列1——认识碳板跑鞋》，作者 江苏省体育科学研究所 杨文贤
原文始发于微信公众号（艾邦复合材料网）：碳纤维为什么能应用于跑鞋？
