วิวัฒนาการของรองเท้าวิ่งตระกูลฟรีจากไนกี้ (NIKE FREE FOOTWEAR)

           ปี 2001 นักออกแบบของไนกี้สังเกตเห็นนักกรีฑาของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดวิ่งคูลดาวน์บนพื้นหญ้าด้วยเท้าเปล่า (ตามคำแนะนำของโค้ชที่เชื่อว่าการทำเช่นนี้ช่วยเสริมสุขภาพของเท้า) ด้วยความสงสัย ทีมงานของไนกี้จึงศึกษาทฤษฎีนี้ว่าถูกต้องตามหลักวิทยาศาสตร์หรือไม่ ซึ่งจากการศึกษาการเคลื่อนไหวของเท้าเปล่าบนพื้นหญ้าเป็นระยะเวลากว่า 1 ปีให้ผลสรุปที่น่าประหลาดใจว่าการเคลื่อนไหวของเท้าเปล่านั้นเป็นธรรมชาติมากกว่าเวลาใส่รองเท้าโดยเฉพาะตอนเท้าแตะพื้น นอกจากนี้การวิ่งด้วยเท้าเปล่ายังช่วยให้เท้ามีความยืดหยุ่นมากขึ้น มีความสมดุลมากขึ้นและเสริมความแข็งแกร่งของเท้าได้อีกด้วย
          นักออกแบบของไนกี้เริ่มต้นออกแบบรองเท้าที่ให้ความรู้สึกขณะสวมใส่เหมือนวิ่งด้วยเท้าเปล่ามากที่สุดด้วยการสร้างต้นแบบรองเท้าวิ่งที่ดูเรียบง่ายและเหมือนรองเท้าแตะมากกว่าเพราะมีเพียงแผ่นยางยึดติดกับผ้าตาข่ายเท่านั้น นักออกแบบของไนกี้เชื่อว่ารองเท้าต้นแบบนี้น่าจะถูกใจโค้ชกรีฑาของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด เพราะรองเท้าแบบนี้ให้ความรู้สึกเหมือนวิ่งด้วยเท้าเปล่าแต่ยังสามารถปกป้องเท้าจากเศษไม้หรือเศษหินที่แหลมคมได้
แต่เดิมไนกี้มิได้ตั้งใจผลิตรองเท้าวิ่งตระกูลฟรี (NIKE FREE FOOTWEAR) เพื่อจำหน่ายทั่วไปแต่พนักงานของไนกี้หลายท่านเห็นว่ารองเท้าตระกูลนี้น่าจะถูกใจผู้บริโภค นักออกแบบของไนกี้จึงต้องนำต้นแบบแรกมาพัฒนาเป็นรองเท้าวิ่งที่สามารถให้ความรู้สึกเหมือนวิ่งเท้าเปล่าบนพื้นหญ้า และรูปแบบของรองเท้าต้องมีรากฐานจากการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยที่สุดในขณะนั้น เพราะนักออกแบบของไนกี้ต้องการหาคำตอบเช่นกันว่ารองเท้าวิ่งแบบใดจึงจะช่วยให้ผู้สวมใส่วิ่งได้อย่างเป็นธรรมชาติที่สุด 
          รูปลักษณ์แรกๆ ของรองเท้าวิ่งตระกูลฟรีนั้นได้รับอิทธิพลมาจากของเล่นไม้ที่สลักเป็นรูปงูซึ่งมีกลไกที่เลื่อนขึ้นได้เพื่อจำลองการเลื้อยของงู นักออกแบบของไนกี้ทดลองเพิ่มรอยบากเล็กๆ ที่ส่วนล่างสุดของพื้นรองเท้าเล็กน้อยเพื่อศึกษาว่าพื้นรองเท้าจะสามารถขยับหรือยืดหดตัวให้เข้ากับความรู้สึกลื่นไหลขึ้นหรือไม่ (คำตอบคือได้) จากนั้น นักออกแบบของไนกี้ทดลองเปลี่ยนพื้นรองเท้าเป็นวัสดุโฟมที่มีรอยบากเล็กๆ และเสริมรอยบากที่หน้ารองเท้า จากการศึกษา นักออกแบบของไนกี้พบว่ารอยบากเล็กๆ ที่เป็นแนวยาวบริเวณหน้าเท้านั้นส่งผลต่อการเคลื่อนไหวของเท้า ซึ่งไนกี้ทดลองซ้ำอีกครั้งด้วยการใช้รูปแบบของรอยบากหรือความลึกของรอยบากที่แตกต่างกันเพื่อค้นหารูปแบบที่ดีที่สุด 
          ในที่สุด ไนกี้ได้วางจำหน่ายรองเท้าตระกูลฟรีรุ่นแรก คือรุ่น 5.0 สำหรับวิ่งและรุ่น 5.0 สำหรับออกกำลังกายทั้งของสุภาพบุรุษและสุภาพสตรีในช่วงฤดูใบไม้ร่วงปี 2004 
          ผลการวิจัยการเคลื่อนไหวของเท้าเพิ่มเติมในปี 2014 บ่งชี้ว่าลักษณะของแรงกดที่เท้าขณะเท้ากระทบพื้นจะเป็นเส้นคล้ายตัวเอส (และลักษณะของแรงกดที่เท้าของแต่ละคนก็ไม่เหมือนกัน) นักออกแบบของไนกี้จึงจำเป็นต้องออกแบบส่วนล่างสุดของพื้นรองเท้าใหม่ให้สอดคล้องกับการค้นพบใหม่ นักออกแบบของไนกี้ต้องทดลองด้วยการทำลวดลายของรอยบากที่ส่วนล่างสุดของพื้นรองเท้าใหม่หลากหลายแบบ เช่นแบบดาว แบบเป็นจุด หรือแบบเป็นเส้นทแยงมุม จนค้นพบแบบที่ดีที่สุดคือแบบที่บากเป็นรอยหกเหลี่ยม เนื่องจากรอยบากแบบนี้ยืดหยุ่นได้ดีที่สุดเมื่อเท้าเคลื่อนไหวในลักษณะต่างๆ และมีประสิทธิภาพดีที่สุดเมื่อมีการบิดเท้าหรือหักเลี้ยวขณะวิ่ง 
          การปรับปรุงรองเท้าตระกูลฟรีครั้งสำคัญนี้เป็นก้าวสำคัญของศูนย์วิจัยด้านการกีฬาของไนกี้ (NSRL research) โดยนักวิจัยของไนกี้ค้นพบเพิ่มเติมว่าเท้าของมนุษย์สามารถยืดและหดได้ขณะเคลื่อนไหว โดยการยืดและหดนั้นเกิดทั้งตามแนวยาวของเท้า(ส้นเท้าถึงปลายนิ้วเท้า) และด้านกว้าง (ตามด้านกว้างของส้นเท้า) ซึ่งแต่เดิมรองเท้าตระกูลฟรีนั้นออกแบบให้รองรับกับการยืดและหดของเท้าตามแนวยาวเท่านั้น 
          นักออกแบบของไนกี้ต้องการศึกษาต่อไปว่าจะสามารถปรับเปลี่ยนลักษณะของรอยบากให้ดีขึ้นได้หรือไม่ นักออกแบบของไนกี้จึงทดลองใช้วัสดุที่เรียกกว่าโอเซติกส์ (auxetics) ที่พื้นรองเท้า วัสดุนี้มีคุณสมบัติพิเศษคือสามารถขยายตัวได้ทั้งแนวตั้งและแนวนอนเมื่อมีแรงกระทำ
          นักออกแบบของไนกี้ทดลองสร้างรอยบากบนวัสดุโอเซติกส์ก่อนจะเลือกใช้รอยบากแบบดาวสามแฉกที่คล้ายกับรอยบากแบบหกเหลี่ยมที่ไนกี้เคยใช้กับรองเท้าตระกูลฟรีรุ่นก่อนหน้าที่มีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง วัสดุโอเซติกส์ที่ไนกี้ใช้ประกอบที่ส่วนกลางพื้นรองเท้านั้นสามารถเลียนแบบร่างกายและเท้าเมื่อมีแรงกระทำ เพราะวัสดุโอเซติกส์รองรับแรงกระแทกได้ดีและสามารถขยายตัวได้พร้อมกันตามขนาดของเท้าเมื่อเท้ากระทบกับพื้นอีกด้วย (ขยายได้ถึง 1 เบอร์รองเท้าตามยาวหรือ 2 เบอร์รองเท้าตามกว้าง) ส่วนล่างสุดของพื้นรองเท้าที่มีความยืดหยุ่นได้หลายทางนั้นสามารถยืดหยุ่นตามการเคลื่อนไหวของเท้าทั้งการวิ่งและการออกกำลังกาย ผลลัพธ์ของการพัฒนาส่งผลให้ผู้สวมใส่เป็นผู้สั่งการเท้าแทนที่จะสั่งรองเท้า การพัฒนารองเท้าตระกูลฟรียังสะท้อนให้เห็นถึงความตั้งใจของไนกี้ที่มุ่งมั่นจะประยุกต์ใช้แนวความคิดใหม่ๆ เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ โดยมิได้ใช้วัสดุหรือเครื่องจักรใหม่ๆ เลย 
          ปัจจุบัน นักกีฬาชั้นนำที่ไนกี้ให้การสนับสนุนใช้รองเท้าตระกูลฟรีเพื่อวิ่งจ๊อกกิ้งหรือวิ่งซ้อมเป็นระยะสั้นๆ ในลู่ นอกจากนี้ ไนกี้ยังแนะนำให้นักวิ่งทั่วๆ ไปใช้รองเท้าตระกูลฟรีเพื่อวิ่งเป็นระยะทางสั้นๆ เช่นเดียวกัน สำหรับปี 2019 นี้ ไนกี้นำรองเท้าตระกูลฟรีกลับสู่รากฐานด้วยรูปลักษณ์ใหม่ที่ช่วยให้ผู้สวมใส่รู้สึกเหมือนวิ่งด้วยเท้าเปล่ามากกว่ารองเท้าตระกูลฟรีรุ่นก่อนหน้า