برای قرن ها، چرم ماده اولیه کفش کار نگهبان بوده است. با این حال، به دلیل کار بسیاری از مهندسان ما اکنون کفش را با استفاده از مواد مصنوعی تولید می کنیم.
چرم به دلیل راحتی و دوام هنوز توسط برخی از کفش پوشان ترجیح داده می شود محدودیت چرم این است که نمی توان آن را در رول های بی انتها به دست آورد که باعث می شود آن را برای تولید کارخانه ای در صنایع کفش، دستکش و اثاثه یا لوازم داخلی کمتر مناسب کند.
همچنین خواص مواد چرم در شرایط مختلف تغییر می کند و مستعد ابتلا به عفونت های قارچی است انواع اصلی زیره کفش مصنوعی که توسعه یافته اند شامل موادی بر پایه اتیلن وینیل استات (EVA) و لاستیک ترموپلاستیک هستند. برای قسمت بالایی کفش، پارچه با روکش پلی اورتان یک ماده مصنوعی محبوب است.
پلی اورتان نوعی پلیمر است که کاربردهای زیادی دارد. معمولاً به عنوان عایق فوم در یخچال ها و دیوارها، مواد بسته بندی و اثاثه یا لوازم داخلی استفاده می شود. در مورد کفش ها، یک پوشش بسیار نازک از پلی اورتان روی پایه پنبه ای اعمال می شود.
پارچه های با روکش پلی یورتان به طور فزاینده ای محبوب شده اند، زیرا چین های سطح به خوبی ویژگی های “شکستن” یا تا شدن چرم را شبیه سازی می کنند. همچنین خاصیت جذب رطوبت و نفوذپذیری آن شبیه چرم طبیعی است.
پلی اورتان مقاوم در برابر آب است و در عین حال به اندازه کافی قابل تنفس است که از بوی بد پا جلوگیری می کند!
درست مانند مهندسان عمران که پل‌ها را طراحی می‌کنند، یک «مهندس کفش» باید کفش‌هایی طراحی کند که در برابر نیروها و شرایط مختلف کفش‌ها در طول عمر خود در معرض آن قرار بگیرند.
یک جفت کفش معمولی در طول استفاده معمولی تحت فشار وارده توسط پوشنده قرار می گیرد. در اصطلاح مکانیکی تنش به عنوان مقدار نیرو در واحد سطح تعریف می شود.
به عنوان مثال، برای یک فرد 160 پوندی که با یک جفت کفش با زیره 20 اینچ مربع دویدن می کند، دونده فشاری معادل 160 پوند در هر 20 اینچ مربع وارد می کند.
