襪子，揭開運動背後的科技應用 國際運動場上的另一項跨領域整合競賽
文／葛婷婷 圖／相子元
或許你看過這部勵志電影，描述一個數學頂尖的高中少女為了一圓滑冰夢，用數學建構出的完美冰上旋轉的算式，並套用在滑冰的實體動作訓練上，從一個不懂溜冰 的生手到晉級滑冰皇后。電影的闡述讓我們對於運動員的訓練有了進一步的認識，運動員不只專注在體能訓練上，想有效地提升運動表現甚至避免運動傷害就必須將 科技應用導入訓練當中。
過去我們總以為運動就是身體的活動，若我們以科學的角度來分析運動這件事，可就沒那麼簡單！其中至少包括生物學、解剖學、物理學、電腦科學等的跨領域知 識，當我們在各項國際運動賽事中不斷見證運動員打破世界紀錄、挑戰人類運動極限時，這背後或許也代表了各國在運動領域中的科技應用競賽。
走出實驗室的科技運用 提升了全民健康與競爭力
缺乏運動是現代人的流行病，更糟的是不運動的現代人經常在工作超時、生活壓力過大的環境下卻不自知，輕則導致身體病痛，重則有過勞的情況。其實，運動最大的收穫就是健康，而能夠保留運動帶來的好處，避免運動傷害，就是大家應該追求的運動方式。
降低人體老化率，提升個人健康與企業生產力，就從運動開始。為了幫助大家追求健康的生活，國內運動科學的專家也是台灣師範大學運動科學所教授相子元從工程 力學出發，以研究無生命的機械工程力學做為原理基礎，先解決老人或病人需求的問題，接著延伸專業研究的領域，將原本單純的工程力學加入醫學工程的跨領域知 識，研發出許多符合不同需求的輔助性工具。近年來他更將生物力學的研究推展到更複雜、更具挑戰性的運動生物力學的層面，專注於解決健康的人的需求，把生物 產生的各式變因放入研究的參考數值中。
運動科學除了提升全民健康外，也為台灣的運動員在競技場上嶄露頭角。2004年的奧運，台灣多年來將科技應用在運動上的訓練得到鼓勵，史無前例地獲得2金2銀1銅的好成績！這些都仰賴一群科學家將實驗室的知識整合起來，貼近你我的需求所創造出的成果。
你不知道的運動科學 從襪子開始
不起眼的襪子竟跟運動科學扯上關係！多數人認為襪子最大的功能不過就是吸濕、排汗，殊不知襪子是最貼近人體運動承重、施力的物質。相子元教授2006到 2008年期間加入了國際運動品牌主持的Road to Beijing研究計畫，他的研究團隊在參與北京奧運各項運動功能鞋開發的同時，發現「襪子的功能」才是應該被提升的重要關鍵。於是乎2006年起，相教 授便開始蒐集全球具機能性的襪子約兩三百雙，研究發現，各國竟超乎想像地花功夫製作這最接近人體壓力點的襪子，有的精心設計透氣材質，有的在布料的織法上 加入獨樹一格的施力、彈性設計。
為何先進國家這樣重視襪子？以下的說明某個程度給了答案。你很難想像我們的腳支撐了多少重量！以一個70公斤的人為例，當他在行走時每一個步伐承受了人體 1倍的重量也就是大約140公斤的反作用力；此時若改為小跑，則每一步伐將承受身體2到3倍的重量，也就是相當200公斤的力道；若加快步伐或跳躍則腳部 承受的壓力就更大，有時甚至可達到人體重量的3～5倍，這時，當力量不斷地刺激腳底，而他卻只有腳上鞋子能做緩衝物，則勢必很容易受傷，更有可能累積成為 腳部以上所有器官的慢性運動傷害。
相子元教授指出，從加拿大的一項20年(1982-2002)運動傷害比較研究發現，這20年來運動員的受傷部位與比例並沒有因為運動鞋的精進與改良而有 太大的改變，這或許更值得人們去思考襪子也許是個被忽視的環節。因此，當多數人注重鞋子的功能時，相子元教授利用運動生物力學的原理研發出腳與鞋之間的聰 明襪子，讓這接觸人體的一層的襪子不只是襪子，而是根據運動屬性與需求所設計具有機能性、功能性的運動調節器。
科技應用 為運動用品開啟創新之路
以襪子為例，相子元教授認為機能襪就是台灣紡織業絕佳的產業轉型點，目前台灣只停留在如何做出「好的襪子」的階段，但怎麼做出「好的機能襪」則面臨了專業 的局限，因此需要導入更多的跨領域專家的知識讓產業升級。若在設計慢跑襪的前期就放入運動生物力學的評估與設計，根據腳底受力的點、線、面的軌跡來設計襪 子各部位的抗壓、耐磨或透氣的織法，那麼就能賦予這不起眼的襪子新的產品生命力。
別妄自菲薄認為只有歐美日先進的科技國家才能生產出具有機能性運動用品，台灣的機能運動用品擁有足夠的條件在國際上嶄露頭角。從自行車、運動衣到運動鞋、 高爾夫球桿甚至運動襪，這些過去支撐台灣經濟的傳統產業，在獲得全球市場認同的同時，更亟需透過跨領域資源整合，將科技應用的動能注入產業中，以突破傳統 運動製造業的瓶頸！
from 創新發現誌 ( HTML 圖文版 )
文／葛婷婷 圖／相子元或許你看過這部勵志電影，描述一個數學頂尖的高中少女為了一圓滑冰夢，用數學建構出的完美冰上旋轉的算式，並套用在滑冰的實體動作訓練上，從一個不懂溜冰 的生手到晉級滑冰皇后。電影的闡述讓我們對於運動員的訓練有了進一步的認識，運動員不只專注在體能訓練上，想有效地提升運動表現甚至避免運動傷害就必須將 科技應用導入訓練當中。
過去我們總以為運動就是身體的活動，若我們以科學的角度來分析運動這件事，可就沒那麼簡單！其中至少包括生物學、解剖學、物理學、電腦科學等的跨領域知 識，當我們在各項國際運動賽事中不斷見證運動員打破世界紀錄、挑戰人類運動極限時，這背後或許也代表了各國在運動領域中的科技應用競賽。
走出實驗室的科技運用 提升了全民健康與競爭力
缺乏運動是現代人的流行病，更糟的是不運動的現代人經常在工作超時、生活壓力過大的環境下卻不自知，輕則導致身體病痛，重則有過勞的情況。其實，運動最大的收穫就是健康，而能夠保留運動帶來的好處，避免運動傷害，就是大家應該追求的運動方式。
降低人體老化率，提升個人健康與企業生產力，就從運動開始。為了幫助大家追求健康的生活，國內運動科學的專家也是台灣師範大學運動科學所教授相子元從工程 力學出發，以研究無生命的機械工程力學做為原理基礎，先解決老人或病人需求的問題，接著延伸專業研究的領域，將原本單純的工程力學加入醫學工程的跨領域知 識，研發出許多符合不同需求的輔助性工具。近年來他更將生物力學的研究推展到更複雜、更具挑戰性的運動生物力學的層面，專注於解決健康的人的需求，把生物 產生的各式變因放入研究的參考數值中。
運動科學除了提升全民健康外，也為台灣的運動員在競技場上嶄露頭角。2004年的奧運，台灣多年來將科技應用在運動上的訓練得到鼓勵，史無前例地獲得2金2銀1銅的好成績！這些都仰賴一群科學家將實驗室的知識整合起來，貼近你我的需求所創造出的成果。
你不知道的運動科學 從襪子開始
不起眼的襪子竟跟運動科學扯上關係！多數人認為襪子最大的功能不過就是吸濕、排汗，殊不知襪子是最貼近人體運動承重、施力的物質。相子元教授2006到 2008年期間加入了國際運動品牌主持的Road to Beijing研究計畫，他的研究團隊在參與北京奧運各項運動功能鞋開發的同時，發現「襪子的功能」才是應該被提升的重要關鍵。於是乎2006年起，相教 授便開始蒐集全球具機能性的襪子約兩三百雙，研究發現，各國竟超乎想像地花功夫製作這最接近人體壓力點的襪子，有的精心設計透氣材質，有的在布料的織法上 加入獨樹一格的施力、彈性設計。
為何先進國家這樣重視襪子？以下的說明某個程度給了答案。你很難想像我們的腳支撐了多少重量！以一個70公斤的人為例，當他在行走時每一個步伐承受了人體 1倍的重量也就是大約140公斤的反作用力；此時若改為小跑，則每一步伐將承受身體2到3倍的重量，也就是相當200公斤的力道；若加快步伐或跳躍則腳部 承受的壓力就更大，有時甚至可達到人體重量的3～5倍，這時，當力量不斷地刺激腳底，而他卻只有腳上鞋子能做緩衝物，則勢必很容易受傷，更有可能累積成為 腳部以上所有器官的慢性運動傷害。
相子元教授指出，從加拿大的一項20年(1982-2002)運動傷害比較研究發現，這20年來運動員的受傷部位與比例並沒有因為運動鞋的精進與改良而有 太大的改變，這或許更值得人們去思考襪子也許是個被忽視的環節。因此，當多數人注重鞋子的功能時，相子元教授利用運動生物力學的原理研發出腳與鞋之間的聰 明襪子，讓這接觸人體的一層的襪子不只是襪子，而是根據運動屬性與需求所設計具有機能性、功能性的運動調節器。
科技應用 為運動用品開啟創新之路
以襪子為例，相子元教授認為機能襪就是台灣紡織業絕佳的產業轉型點，目前台灣只停留在如何做出「好的襪子」的階段，但怎麼做出「好的機能襪」則面臨了專業 的局限，因此需要導入更多的跨領域專家的知識讓產業升級。若在設計慢跑襪的前期就放入運動生物力學的評估與設計，根據腳底受力的點、線、面的軌跡來設計襪 子各部位的抗壓、耐磨或透氣的織法，那麼就能賦予這不起眼的襪子新的產品生命力。
別妄自菲薄認為只有歐美日先進的科技國家才能生產出具有機能性運動用品，台灣的機能運動用品擁有足夠的條件在國際上嶄露頭角。從自行車、運動衣到運動鞋、 高爾夫球桿甚至運動襪，這些過去支撐台灣經濟的傳統產業，在獲得全球市場認同的同時，更亟需透過跨領域資源整合，將科技應用的動能注入產業中，以突破傳統 運動製造業的瓶頸！
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