ارث گزارش کرد، بافندگی، هنر قدیمی حلقه زدن و دوختن الیاف طبیعی پارچه، به دلیل پتانسیل خود در تولید محصولات پیشرفته، توجه تازه‌ای را به خود جلب کرده است. بافندگی نخ‌های یک بعدی را به پارچه‌های دو بعدی تبدیل می‌کند که انعطاف‌پذیر، بادوام و قابل تنظیم هستند. با این حال، برای توسعه تکنیک‌های طراحی پارچه هوشمند برای کاربردهای مهندسی، درک عمیق مکانیک پشت مواد بافندگی بسیار مهم است.

گروهی از فیزیکدانان مؤسسه فناوری جورجیا، دانشی در فن بافندگی به دست آورده‌اند و یک پایه ریاضی را به آن اضافه کرده‌اند. بافندگی علیرغم اینکه نیازمند نیروی کار غیر ماهر است ویژگیی دارد که می‌تواند پیچیده‌تر از مواد مهندسی سنتی مانند لاستیک یا فلز باشد.

این گروه به دنبال رمزگشایی اصولی بود که بر رفتار کشسان پارچه‌های بافتنی حاکم است. این اصول با تأثیر متقابل الگوهای دوخت، هندسه و توپولوژی نخ شکل می‌گیرند. بسیاری از نخ‌ها خیلی کشدار نیستند اما زمانی که به صورت پارچه بافته می‌شوند، پارچه رفتار ارتجاعی ظاهری از خود نشان می‌دهد.

محققان آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌هایی را برای کشف روابط بین دستکاری نخ، الگوهای دوخت و کشسانی پارچه انجام دادند. آنان با آزمایش‌های فیزیکی کشش نخ و پارچه برای شناسایی پارامترهای کلیدی شروع کردند.

بینش حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد که طراحی پارچه بافتنی می‌تواند در تولید و طراحی محصول رایج‌تر شود. تنظیمات ساده الگوی دوخت می‌تواند کشسانی پارچه را تغییر دهد و به پتانسیل بافندگی برای فناوری‌های پیشرفته مانند رباتیک نرم، پوشیدنی‌ها و محصولات لمسی اشاره دارد.

این تحقیق با ادغام تکنیک‌های سنتی با علم مدرن، راه را برای کاربردهای نوآورانه منسوجات بافتنی در زمینه‌های مختلف مهندسی هموار می‌کند.

تاریخچه بافندگی به هزاران سال قبل باز می‌گردد و فرهنگ‌های مختلف در سراسر جهان را در بر می‌گیرد. اعتقاد بر این است که منشاء آن در خاورمیانه بوده است و برخی از اولین نمونه‌های شناخته شده مربوط به قرن یازدهم در مصر است. بافندگی نقش مهمی در زندگی روزمره بسیاری از جوامع، به ویژه در زمان جنگ داشت. در قرن بیستم، در جنگ جهانی اول و دوم شاهد افزایش بافندگی بودیم زیرا مردم لباس و لوازم جانبی برای سربازان می‌بافتند.

ظهور صنعتی شدن در قرن نوزدهم، تغییرات قابل‌توجهی در بافندگی ایجاد کرد. اختراع ماشین بافندگی امکان تولید انبوه کالاهای بافتنی را فراهم و آنها را در دسترس‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر کرد.

این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.

انتهای پیام