在现代竞技体育比赛中，体育器材、设备、服装对运动成绩的提高作用越来越大。例如美国著名短跑选手刘易斯在1990年以9秒86的成绩打破100米世界纪录时，
田径规则中对跑鞋上鞋钉的数量、长度、直径都有严格的规定，但对鞋钉的位置和鞋的重量没有限制。因此合理地选择鞋钉的位置和形状，减轻跑鞋的重量就成为一个研究课题。目前跑鞋的鞋钉大都由尖头改平头，鞋底也从平面改为沟脊交错，目的就是为了增加鞋底与塑胶跑道的摩擦力，减少脚离地时的阻力。一些跑鞋还改变最后离开地面的前脚掌末端部位的形状，并安装上几颗小钉子以增大脚的蹬地效果。生物力学专家还测定出，跑鞋的重量每增加100克，体能消耗增加1%，因此在保证质量的前提下，跑鞋越轻越好。
目前，各国的体育研究人员仍在不断尝试采用各种新材料制作跑鞋，力图帮助选手在比赛中以精良的装备获取微弱优势而最终取胜。
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