Исследователи из Корнеллского университета и Университета Карнеги-Меллон разработали прототип вязальной машины, которая создает твердые трехмерные объекты путем манипулирования петлями в любом направлении, что ознаменовало значительный прорыв в технологии текстильного производства.
Инновационная машина, представленная на симпозиуме ACM по программному обеспечению и технологиям пользовательского интерфейса в Пусане, Корея, 30 сентября, работает скорее как 3D-принтер, чем традиционное вязальное оборудование, создавая твердые формы через горизонтальные слои петель. В отличие от обычного вязания, которое производит плоские полотна ткани, эта система может добавлять петли вперед, назад и по диагонали для создания сложных геометрических форм.
Техническая инновация обеспечивает сложные формы
Прототип представляет собой матрицу 6x6 вязальных игл, каждая из которых оснащена симметричным двойным крючком, напечатанным на 3D-принтере и прикрепленным к латунной опорной трубке. Передняя и задняя части каждого двойного крючка движутся независимо, что позволяет машине переключаться между операциями вязания лицевыми и изнаночными петлями в зависимости от того, какая секция захватывает начальную петлю.
«Мы установили, что это не только возможно, но и благодаря способу крепления петли это даст нам доступ к большой гибкости в управлении материалом», — сказал Франсуа Гимбретьер, профессор информатики в Корнелле и ведущий исследователь проекта. «Выразительность очень похожа на 3D-принтер».
Исследовательская группа, включающая Виктора Ф. Гимбретьера из Корнеллского инженерного факультета, Амританша Кватру из Корнелл Тек и Скотта Э. Хадсона из Школы компьютерных наук Университета Карнеги-Меллон, разработала комплексную библиотеку кода, которая генерирует программы для каждого дизайна продукта. Вязальная головка может перемещаться непосредственно над любым местоположением в матрице игл, обеспечивая исключительную гибкость для создания сложных структур, которые предыдущие машины для объемного вязания не могли производить.
Медицинские применения и будущее развитие
Технология представляет особый интерес для медицинских применений, с потенциальным использованием в создании структур, поддерживающих рост искусственных связок или вен. Способность создавать различные уровни толщины и жёсткости по всему вязаному объекту может оказаться ценной для точного воспроизведения биологических структур.
В настоящее время прототип работает медленно и иногда теряет петли или захватывает пряжу на неправильных иглах, но Гимбретьер планирует повысить надёжность машины. Команда успешно продемонстрировала возможности системы, связав C-образные объекты и пирамиды, демонстрируя её способность создавать сложные формы с выступами.
Исследователи считают, что конструкция может быть легко масштабирована путём добавления более крупных игольниц, что потенциально расширит применение от медицинских устройств до потребительских товаров. Гимбретьер впервые задумал концепцию объёмного вязания в 2016 году и построил прототип во время пандемии COVID-19, используя в основном компоненты, изготовленные на 3D-принтере.
https://bioengineer.org/revolutionary-knitting-machine-constructs-solid-3d-objects/
Комментариев нет:
Отправить комментарий