Дослідники з Корнелльського університету та Університету Карнегі-Меллона розробили перший прототип 3D-в’язальної машини, яка здатна формувати тверді об’єкти з горизонтальних шарів матеріалу та стібків. Новинка дозволяє створювати вироби із різними характеристиками жорсткості, відкриваючи нові можливості для текстильного виробництва та біомедичних застосувань.
Про це розповідає ProIT
Особливості інноваційної 3D-в’язальної машини
Основна відмінність нового пристрою полягає у здатності додавати стібки у будь-якому напрямку — вперед-назад і по діагоналі. Це забезпечує надзвичайну гнучкість при створенні об’єктів різної форми та міцності. За словами професора інформатики з Корнелльського університету Франсуа Гімбретьєра, спеціальний спосіб кріплення стібків дозволяє інженерам точніше контролювати властивості матеріалів.
“Суцільне в’язання дозволяє користувачеві створювати кінцевий продукт різної товщини та жорсткості, тому воно може бути корисним для точної імітації біологічних структур”.
Ідея створення подібної машини виникла у Гімбретьєра ще у 2016 році, коли він почав експериментувати з в’язальним обладнанням у лабораторії професора Скотта Хадсона з Університету Карнегі-Меллона. Під час пандемії COVID-19 дослідник власноруч сконструював перший прототип, використовуючи компоненти, надруковані на 3D-принтері.
Технічна будова та перспективи застосування
У пристрої використовується в’язальний блок зі спицями 6×6, кожна з яких має подвійний симетричний гачок, виготовлений за допомогою 3D-друку та прикріплений до латунної опорної трубки. Обидві частини гачка можуть рухатися незалежно, тому машина здатна в’язати як лицьовими, так і виворітними петлями, залежно від налаштувань.
Для керування машиною розроблено спеціальні бібліотеки під різні типи петель, а для кожного виробу створюється окрема програма. Завдяки можливості переміщення в’язальної головки над будь-якою спицею відкриваються широкі перспективи для створення складних трикотажних конструкцій. Дослідники вже змогли виготовити об’єкти у вигляді піраміди та букви С.
На даний момент експериментальний зразок працює досить повільно: інколи він може скидати пряжу або захоплювати її не тією спицею. Втім, Франсуа Гімбретьєр впевнений, що конструкцію можна легко масштабувати — достатньо додати більше спиць. У майбутньому подібні 3D-в’язальні машини можуть знайти застосування у медицині, наприклад, для створення конструкцій, що підтримують штучні м’язи або вени в процесі їхнього росту.
Результати дослідження опубліковані у журналі ACM.
