亲爱的耐克：未来自动系鞋带的制作方法

耐克刚刚宣布，将推出《回到未来 II》中著名的自动系带发光运动鞋限量版，名为 Nike Air Mag。它们并非毫无科技感，拥有一些耀眼的 LED 照明，但每个人都知道电影中的鞋子的主要吸引力在于自动系带——这些鞋子本来可以更具未来感。虽然现在还不是电影中描绘的 2015 年，但这并不意味着我们现在不配拥有自动系带鞋，该死的。以下是一些获得真正自动系带鞋的可能途径。

我采访了凯斯西储大学教授希勒尔·奇尔博士，他的研究领域是生物学和工程学的交叉领域。他之前研究过软体动物的力学，制造过仿生机器人，对可以改变形状和膨胀度的机器人有着丰富的知识。当我（羞怯地）问到自动系鞋带时，他半开玩笑地问道：“那用尼龙搭扣怎么样？”当我们想象“自动系鞋带”时，我们可能会想到两种不同的东西：要么复制我们通常系鞋带的方式（蝴蝶结法），而不需要人手；要么只是一种系紧鞋子的方法，无论采用哪种方法。在电影中，鞋子不会自己打结——鞋带会自动收紧，不需要蝴蝶结。但这并不能阻止我们想知道蝴蝶结式的结是否可行。

“那将是一个非常复杂的动作，”Chiel 说。“它需要一些非常新颖的材料，能够根据指令改变硬度，并具有很强的控制力。”我问到这个机械章鱼臂，尽管它体型很小，但看起来很有前途，Chiel 说，该项目肯定是在努力开发一种材料，最终可能能够完成这种微妙而极其复杂的任务。但那是遥远的未来，而且，Marty McFly 的鞋子根本打不结。

“最有效的方法，”Chiel 说，“往往非常简单，需要最少的驱动和控制。” 有几种选择，无论是现在可用的还是完全可行的，都可以复制电影中的自动系鞋带。

DIY 风格

去年，布莱克·贝文 (Blake Bevin) 发布了一款 DIY 版自紧鞋，其工作原理与 McFly 鞋非常相似。第一个版本依靠粘在鞋后部的外部机器和电源，基本上是将鞋带拉紧。它看起来有点笨重，但实际上相当复杂，鞋跟处有一个压力传感器，一旦感觉到脚进入鞋子并向下压，它就会开始收紧，而一旦脚移开，它就会松开。

第二个版本将电机和电源移到了鞋子内部，看起来非常时尚，与电影中的鞋子相似。更棒的是，电机和执行器都安全地安装在鞋子内部，不需要外部盒子。布莱克的项目最终在 Kickstarter 上众筹，她在那里要求 25,000 美元来缩小原型并开始向鞋匠推销它——她很快就得到了。截至 8 月底，她正在参观最新版本的制造工厂。

官方版本？

实际上，耐克已经为一种自紧高帮鞋申请了专利，其详细原理图大约在一年前曝光。它们与 Blake Bevin 的鞋子 2.0 版非常相似（尽管 Blake 似乎对它们不屑一顾，称它们“非常简单”）。它们在鞋底中有一个小型马达，通过鞋子侧面的一个按钮启动。耐克还概述了一种豆荚状鞋子充电站的设计——这显然比电影中使用的充电站要好，电影中使用的充电站实际上有一个大型电源，其电缆从 Michael J. Fox 的裤腿一直延伸到鞋子。

耐克尚未采取任何行动真正实现这项专利，这太糟糕了——很明显，这种技术很容易获得。Bevin 的设计实际上似乎更复杂一些，带有压力传感器，但有了耐克的资金，官方版本本可以做得更好。

机器人技术

Chiel 博士对完全由机器人系鞋带的可能性表示怀疑，但这并不意味着没有其他机器人的可能性。一种选择太无聊了，我们最好把它排除在外，那就是将鞋子放入一个类似《杰森一家》的盒子中，然后由一个外部机器人帮你系鞋带。我们对此嗤之以鼻。这并非不可能——我们最好的朋友 Willow Garage PR2 能够完成一些非常精细的任务，人类控制的达芬奇手术机器人也是如此。但这并不是“自动系鞋带”。

Chiel 博士向我介绍了一些可以根据指令变硬和变软的材料。他设想了一种扣环，变硬时可以固定鞋子，变软时可以松开鞋子以便脱下。这种功能可以通过多种材料实现，包括镍钛诺等形状记忆合金丝。镍钛诺是一种在热状态下模制成特定形状（例如弹簧）的金属。冷却后，它可以拉伸到任何位置，但如果你给它通电，它会“记住”自己的形状并恢复原状。目前，这种合金需要相当多的电流，电流会升温，可能不适合用来做鞋子，但原则上，你可能不需要那么多能量来触发材料向一个方向移动。想象一下悬挂式吊灯：你需要很多能量来支撑它，但如果它悬挂在天花板上，它所需的能量就足以真正移动它。

尽享乐趣

自动系鞋带是未来主义者的炫耀资本，但自动系鞋带的作用远不止让城市里的每一个潮人都大饱眼福。Chiel 博士和 Blake Biven 都谈到了它们对残疾人的用途——Velcro 鞋仍然需要一定的运动能力，而一脚蹬的鞋子可能很硬，需要一些技巧性的动作。自动系鞋带，尤其是通过压力触发的鞋子，可以为那些觉得系鞋带很困难的人带来极大的便利。

而我们呢？我们只想成为马蒂·麦克弗莱。