Waarom trainers echt piepen

Michael Restin

5-3-2026

Vertaling: machinaal vertaald

Piepende zolen zijn vervelend in het dagelijks leven, op het basketbalveld zijn ze de achtergrondmuziek en interessant voor de wetenschap: onderzoekers van Harvard waren verbaasd over wat er gebeurt als rubber en vloer tegen elkaar wrijven.

Er is dat geluid. Een hoge piep. Steeds weer opnieuw. Als Adel Djellouli een basketbalwedstrijd in de Verenigde Staten bijwoont, neemt de natuurkundige een vraag mee terug naar de elite-universiteit van Harvard: Wat zit er achter dit geluid? Een onderzoeksserie, een Nature-publicatie en een Star Wars-themadeuntje gepiept met rubberen blokjes later, is het duidelijk dat deze vraag op het eerste gezicht maar een simpele was.

Golven net onder de geluidssnelheid

Het piepen van de zolen werd eerder toegeschreven aan het slip-stick effect. Wrijving die wordt veroorzaakt door de snelle wisseling tussen aanhechting en glijden van twee oppervlakken. Dat zou betekenen: De zool plakt aan de grond, terwijl het been hem verder duwt en uitrekt totdat hij losschiet en naar voren knapt.

In plaats daarvan ontdekten de onderzoekers dat de rubberen zool kleine loslatende golven vormt. Deze reizen met bijna de snelheid van het geluid door het materiaal van de zool en overtreffen deze soms zelfs. Ze zijn ongeveer tachtig keer sneller dan de schoen in zijn geheel beweegt. De lucht tussen de schoen en de grond wordt verplaatst en weer aangezogen als door een extreem snelle minipomp.

Geen gepiep zonder profiel

Djellouli vergelijkt het effect met een tapijt dat je met een ruk glad maakt. Er loopt een kleine golf van het ene uiteinde naar het andere. Bij schoenen komt deze golfbeweging echter niet één keer voor, maar tot wel 5000 keer per seconde.

Elke keer dat een rubberen vouw even het contact met de grond verliest en weer terugkrijgt, ontstaat er een klein schokje dat de lucht laat trillen - je hoort het typische hoge gepiep.

Hoe dan ook, de zool heeft een profiel nodig. Als die er niet is, maakt hij wrijvingsgeluiden maar piept hij niet. Het is de geometrie van de groeven die altijd hetzelfde geluid produceert, ongeacht de bewegingssnelheid.

Muziek in de oren van de onderzoekers

De onderzoekers konden de frequentie variëren in experimenten met rubberen blokken van verschillende dikte. Zo nauwkeurig zelfs, dat ze op een vermakelijk idee kwamen: «De relatie tussen hoogte en frequentie was zo nauwkeurig dat we muziek konden maken met de blokken», zegt Djellouli. Ze kozen voor de theme tune van Star Wars.

Het muzikale intermezzo dient waarschijnlijk vooral om de resultaten op een interessante manier te presenteren, zelfs voor leken. Maar het laat ook zien dat de onderzoekers niet alleen de fysica van het piepen begrijpen, maar het ook kunnen beheersen. Deze bevindingen over wrijving zijn interessant tot ver buiten het gymnasium.

Wat er op kleine schaal onder de sneaker gebeurt, lijkt bijvoorbeeld op de krachten die vrijkomen bij een aardbeving als twee aardplaten langs elkaar schuiven. Djellouli hoopt dat de bevindingen ons kunnen helpen om meer te leren over aardbevingen en ze uiteindelijk beter te voorspellen. Maar ook de industrie heeft een tastbaar belang: Het onderzoek werd gesteund door het Duitse chemiebedrijf BASF, dat materialen levert aan sportmerken zoals Adidas.

Flitsen van inspiratie en licht

De internationale onderzoeksgroep kon daardoor putten uit een schat aan technische middelen. Om vast te leggen wat er tussen de zool en de grond gebeurt, gebruikten ze een hogesnelheidscamera die tot een miljoen beelden per seconde levert. Met zijn extreem hoge framerate filmt de camera hoe het contact van het schoenprofiel de lichtgeleiding in het verlichte glas verstoort. Dit werd op zijn beurt gevisualiseerd met een speciaal microscopisch proces. Djellouli

Djellouli beschrijft de ontdekking dat er kleine lichtpuntjes onder de zool knipperen tijdens de opname als een bijzonder wow-moment. Ze verschijnen waar het contact met de grond kort wordt onderbroken. Deze optische «mini-onweersbuien» hebben echter niets met het geluid te maken: het dondert immers niet, het piept alleen maar.

Michael Restin

Senior Editor

Michael.Restin@digitecgalaxus.ch

Eenvoudige schrijver, vader van twee kinderen. Is graag in beweging, beweegt zich door het dagelijkse gezinsleven, jongleert met verschillende ballen en laat af en toe iets vallen. Een bal. Of een opmerking. Of allebei.

---

Nieuws en trends

Van de nieuwe iPhone tot de wederopstanding van de mode uit de jaren 80. De redactie categoriseert.

Alles tonen

Deze artikelen kunnen je ook interesseren