EVA vs TPU en zapatillas parece una guerra de siglas de marketing, y en la caja lo es: cada marca bautiza su espuma con un nombre propio que suena a nave espacial. Debajo del nombre comercial, sin embargo, casi todas las entresuelas del mercado salen de tres familias químicas, y cada una tiene un carácter muy distinto. Una es barata, noble y se cansa. Otra aguanta el frío como pocas. La tercera rebota más que ninguna y también es la que antes pierde la chispa. Saber cuál llevas debajo del pie dice más de una zapatilla que cualquier eslogan.
Una espuma es gas encerrado en plástico
Antes de las siglas, la idea básica. La entresuela, la capa gruesa que va entre la suela de goma y el pie, es una espuma: un plástico lleno de burbujas de gas, lo que los ingenieros llaman celdas. Cuando pisas, las celdas se aplastan y almacenan energía; cuando levantas el pie, el plástico de sus paredes recupera la forma y devuelve parte de esa energía. La que no devuelve se pierde como calor, y a esa pérdida se le llama histéresis. Cuanto menor es la histéresis, más «rebota» la espuma.
Ya contamos cómo trabajan estas capas en el artículo sobre las plantillas por dentro y cómo se gastan con los kilómetros en el de cuántos kilómetros dura una zapatilla de running. Aquí toca la otra mitad de la historia: de qué están hechas, cómo se fabrican y por qué se comportan como se comportan.
EVA: la espuma de toda la vida
La EVA, o etileno-vinil acetato, es un copolímero: una cadena de etileno, el mismo bloque del polietileno de las bolsas, salpicada de trocitos de acetato de vinilo. Esos trocitos estorban a las cadenas cuando intentan ordenarse, y el resultado es un plástico blando y flexible, parecido al caucho. Wikipedia la cita precisamente como amortiguador típico de las entresuelas de las zapatillas de deporte.
Para convertirla en espuma, la industria la mezcla con dos cosas: un agente espumante y un agente reticulante. El reticulante crea puentes químicos entre las cadenas, de modo que el plástico queda cosido en una red tridimensional que aguanta la forma. El espumante, al calentarse en el molde, se descompone y suelta gas, que hincha la masa desde dentro. En 2024, un equipo de la Universidad Sun Yat-sen, en China, recordaba en la revista Materials que los espumantes químicos convencionales para la EVA del calzado, como la azodicarbonamida, se consideran problemáticos para el medio ambiente, y probó una alternativa física: nitrógeno en estado supercrítico, un estado a alta presión en el que el gas se comporta a medias como un líquido y se disuelve en el plástico. Consiguieron espumas de entre 0,15 y 0,25 gramos por centímetro cúbico, es decir, entre cuatro y casi siete veces más ligeras que el agua, con celdas uniformes de 50 a 100 micras y un margen de temperatura de espumado amplio, de 120 a 180 °C.
Esa red química tiene una consecuencia que pesa al final de la vida de la zapatilla. Una EVA reticulada ya no se puede fundir y volver a moldear como un plástico corriente. En 2023, un equipo de la Universidad Politécnica de las Marcas, en Italia, estudió en The International Journal of Advanced Manufacturing Technology qué hacer con los restos que deja la inyección de suelas de EVA, los canales por los que entra el material en el molde, que hasta entonces acababan en el vertedero. Los trituraron y mezclaron un 10 % con EVA nueva. El material reciclado resistía bastante menos a la tracción, la compresión y la abrasión que el original, pero el análisis de ciclo de vida y de costes salía claramente a favor.
La EVA y el termómetro
La EVA tiene otro rasgo que se nota en invierno. En 1996, Hiroshi Kinoshita y Barry Bates publicaron en el Journal of Applied Biomechanics un estudio sobre zapatillas con entresuela de EVA a distintas temperaturas. Primero midieron que, al correr 40 minutos, la temperatura de la entresuela subía de media 8 °C durante los primeros 15 a 20 minutos y luego se estabilizaba. Después probaron en una máquina de impactos zapatillas blandas, medias y firmes entre el frío del invierno y el calor del verano. Con más temperatura, la desaceleración máxima del impacto y la energía absorbida bajaban, y la espuma tardaba más en llegar a su deformación máxima: se comportaba como una espuma más blanda. Los autores concluían que una zapatilla normal de dureza media probablemente amortiguaba poco en ambientes fríos y sujetaba poco el talón en ambientes muy calurosos. Es decir, la misma EVA no es la misma espuma en enero que en agosto.
TPU expandido: palomitas de poliuretano
El poliuretano termoplástico, TPU, es otra bestia. Su cadena alterna segmentos duros, cortos y muy polares, con segmentos blandos, largos y flexibles. Los duros se agrupan entre sí como pequeños nudos que sujetan la estructura; los blandos dan la elasticidad. Como esos nudos se deshacen con el calor y se rehacen al enfriarse, el TPU se puede fundir y moldear de nuevo: por eso se llama termoplástico.
La forma más conocida de usarlo en zapatillas es en perlas. Según la química alemana BASF, que lo comercializa como Infinergy, el TPU expandido, o E-TPU, se fabrica a partir de granos de TPU de hasta cinco milímetros que se hinchan «como palomitas»: su volumen se multiplica por diez y salen perlas ovaladas con diminutas burbujas de gas cerradas dentro. Wikipedia recoge que adidas lo integró en sus zapatillas de correr en 2013 con el nombre de Boost. Esas perlas se meten después en un molde y se sueldan entre sí, normalmente con vapor, en un proceso que la industria llama moldeo en cámara de vapor. Por eso una entresuela de este tipo, vista de cerca, parece un montón de bolitas pegadas.
En 2021, un equipo de la Universidad Dankook, en Corea del Sur, probó otra vía en la revista Polymers: inflar las perlas con CO₂ supercrítico y luego prensarlas en planchas, controlando la presión y la temperatura para soldar solo su superficie. Encontraron que el margen de fabricación era mucho más estrecho que con vapor, y una regla útil: cuanto más se expandían las perlas, más rebotaba la espuma y más blanda quedaba.
El TPU y el frío
BASF afirma que su espuma conserva sus propiedades a 20 grados bajo cero. Es una afirmación del fabricante, pero un estudio independiente apunta en la misma dirección. En 2024, investigadores de la Universidad de Bayreuth, en Alemania, y del University College de Londres sometieron E-TPU a compresiones entre −50 y 120 °C y lo publicaron en el Journal of Materials Science: Materials in Engineering. La espuma se recuperaba muy bien después de comprimirse, sobre todo entre −50 y 60 °C, y las muestras que habían pasado por −40 °C llegaron a absorber un 10 % más de energía en las pruebas siguientes. Frente a la EVA de Kinoshita, que cambiaba de carácter con la temperatura, es un comportamiento mucho más estable.
Pebax: la espuma de los récords
La tercera familia es la poliéter-bloque-amida, PEBA, que la química francesa Arkema vende como Pebax y la alemana Evonik como Vestamid E. Según Arkema, su cadena está hecha de bloques rígidos de poliamida, la familia del nailon, y bloques blandos de poliéter. Es otro elastómero termoplástico, como el TPU, pero más ligero. En 2021, Arkema celebró los cuarenta años de la marca, y en su nota de prensa presumía de que, en esas cuatro décadas, el Pebax se había ganado su sitio en el calzado deportivo y de que sus espumas eran más ligeras y elásticas que las espumas tradicionales. Sus versiones habituales llevan bloques de poliamida 12; las de origen vegetal, llamadas Rnew, usan poliamida 11, que Arkema obtiene de las semillas de ricino.
Convertir el PEBA en espuma no es trivial. En 2024, un equipo de la Universidad de Shandong y de la de Hainan, en China, explicaba en Macromolecular Materials and Engineering que con la tecnología habitual de espumado microcelular, que satura el plástico de gas a presión y lo deja expandirse al bajar la presión, sigue siendo difícil obtener espumas de PEBA que no encojan después. Su solución fue mezclar CO₂ y nitrógeno: el nitrógeno escapa más despacio de las celdas y las sostiene frente a la presión del aire exterior. Así lograron una espuma estable con una expansión de 7,9 veces su volumen inicial.
Lo que hace famoso al PEBA es el rebote. En el ensayo de 2018 que acompañó a la primera superzapatilla de maratón, el prototipo de espuma PEBA devolvía el 87 % de la energía en cada compresión, por encima de las zapatillas de maratón de la época, como contamos con detalle en el artículo sobre los kilómetros que dura una zapatilla de running. Allí también contamos la otra cara: en un ensayo español de 2024, la ventaja de la PEBA sobre la EVA desapareció tras 450 kilómetros de uso. Cómo se combina esa espuma con una placa rígida lo explicamos en suela rígida o flexible.
Por qué todas se cansan
Ninguna espuma es eterna. Cada pisada aplasta las celdas, y con miles de pisadas algunas paredes se arrugan, se agrietan o dejan de recuperar la forma del todo. Los ingenieros llaman deformación permanente por compresión a ese aplastamiento que ya no vuelve, y fatiga al deterioro que se acumula con los ciclos. Como recogimos en el artículo sobre los kilómetros de una zapatilla, un estudio de 2024 sobre cinco espumas comerciales encontró un patrón incómodo: la más ligera y porosa era la que mejor amortiguaba, pero también la que se dañaba más deprisa; la más densa tenía peores prestaciones, pero aguantaba mucho más.
En resumen, sin promesas de marketing:
| EVA | E-TPU | PEBA | |
|---|---|---|---|
| Química | Copolímero reticulado | Elastómero termoplástico de bloques duros y blandos | Elastómero termoplástico de poliamida y poliéter |
| Cómo se espuma | Espumante químico o gas físico, con reticulación | Perlas expandidas y soldadas | Gas a presión, espumado microcelular |
| Temperatura | Cambia de dureza con el calor y el frío | Muy estable entre −50 y 60 °C en laboratorio | No hemos encontrado datos independientes |
| Rebote | El de referencia | Mayor que la EVA, según su fabricante | El más alto medido en zapatillas |
| Reciclado | No se puede refundir; solo triturada y mezclada | Termoplástico: refundible en principio | Termoplástico: refundible en principio |
Lo que cuesta cada una
Aquí conviene ser claros: no hemos encontrado precios públicos y verificables por kilo de cada espuma, y no vamos a inventarlos. Lo que sí se puede explicar es de dónde salen las diferencias. La EVA parte del etileno, una de las materias primas más abundantes de la petroquímica, y se fabrica con procesos maduros que se usan en zapatillas de todos los precios; una consultora del sector químico, ResourceWise, señala que su coste sigue sobre todo al del mercado del etileno. El E-TPU y el PEBA son plásticos técnicos, fabricados por pocos proveedores, y sus espumas necesitan procesos más delicados, como el moldeo con vapor o el espumado con gas a presión. Que las espumas de PEBA aparezcan sobre todo en zapatillas de gama alta encaja con eso, pero el reparto exacto del precio de una zapatilla entre materiales, mano de obra y marca es otra historia, que contamos en el artículo sobre zapato caro o zapato barato.
Reciclar una espuma
El final de la historia es el menos glamuroso. La EVA, por su red química, se recicla mal: el estudio italiano de 2023 solo conseguía reaprovecharla triturada y mezclada en pequeña proporción. El TPU y el PEBA, al ser termoplásticos, se pueden fundir de nuevo en teoría, y Arkema anunció en 2021 un programa, Virtucycle, para reciclar polímeros tanto de fábrica como de productos usados. En la práctica, una zapatilla es un sándwich de espumas, gomas, tejidos y pegamentos, como explicamos en cómo se fabrica un zapato, y separar cada material sigue siendo el verdadero problema.
La próxima vez que una caja te venda una espuma con nombre de cohete, la pregunta útil es más simple: si es EVA, TPU o PEBA. Con eso ya sabes cómo va a rebotar, cómo se va a llevar con el frío y qué va a pasar con ella cuando la tires.
Fuentes
- Wikipedia, «Ethylene-vinyl acetate», «Thermoplastic polyurethane», «Polyether block amide» y «Boost (material)»).
- Y. Li y otros (2024), «Comparative study of the foaming behavior of ethylene–vinyl acetate copolymer foams fabricated using chemical and physical foaming processes», Materials 17: 3719.
- I. Bianchi, A. Forcellese, M. Simoncini y A. Vita (2023), «Mechanical characterization and sustainability assessment of recycled EVA for footwears», The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 126: 3149-3160.
- H. Kinoshita y B. T. Bates (1996), «The effect of environmental temperature on the properties of running shoes», Journal of Applied Biomechanics 12: 258-268.
- BASF, «Small beads for long distances».
- T. Zhang y otros (2021), «Compression molding of thermoplastic polyurethane foam sheets with beads expanded by supercritical CO₂ foaming», Polymers 13: 656.
- J. Meuchelböck y otros (2024), «Influence of temperature on the compression properties of expanded thermoplastic polyurethane (ETPU)», Journal of Materials Science: Materials in Engineering 19.
- Arkema, familia de elastómeros Pebax, y nota del 40.º aniversario de Pebax recogida por Textile World (marzo de 2021).
- H. Yang y otros (2024), «Super-elastic and dimensionally stable polyether block amide foams fabricated by microcellular foaming with CO₂ & N₂ as co-blowing agents», Macromolecular Materials and Engineering 309.
- W. Hoogkamer y otros (2018), «A comparison of the energetic cost of running in marathon racing shoes», Sports Medicine 48: 1009-1019.
- ResourceWise, «Footwear feedstocks price forecast: a chemicals cost comparison».
Créditos de las imágenes
- Perlas de poliestireno expandido antes de la expansión: Swoolverton. Licencia CC BY-SA 3.0, vía Wikimedia Commons.
- Esquema de las tres químicas: feetkeepers.
- Prensa de espumado de EVA: Sultan Salahuddin. Licencia CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons. Recortada.
- Granza de plástico para inyección: Teemeah. Licencia CC BY-SA 3.0, vía Wikimedia Commons.
- Esquema de cómo se fabrica la burbuja: feetkeepers.