ساخت اشیای قابل تنظیم مجدد با تکنیک بافندگی جامد

محققان تکنیک جدیدی ابداع کرده‌‌اند که بافندگی جامد را امکان‌پذیر می‌کند. با این تکنیک می‌توان اشیای بافته‌شده را باز کرد تا دوباره به شکلی متفاوت طراحی شوند و آن را پایدار، همه‌کاره و بسیار سرگرم‌کننده با قابلیت تنظیم مجدد ساخت.

به گزارش تک‌ناک، این کار محققی به نام یویچی هیروس است و زمانی که در دانشگاه کیو در توکیو دانشجو بود، رؤیای این تکنیک منحصر به فرد را در سر داشت. در آنجا، هیروس با کار روی روش‌های ساخت دیجیتال در آزمایشگاه هیرویا تاناکا، به این فکر افتاد که بافندگی را در نوع جدیدی از فناوری بگنجاند.

هیروس که اکنون با تیم تحقیقاتی خود به رهبری جیمز مک کانو در دانشگاه کارنگی ملون در حال کار روی تحقق این رؤیا است، گفت: «رؤیای من این است که این ماشین‌های بافندگی جامد را در همه جای دنیا گسترش دهم.»

نمونه اولیه ماشین بافندگی جامد آنها این هفته در کنفرانس سالانه SIGGRAPH که گرافیک کامپیوتری و تکنیک‌های تعاملی را به نمایش می‌گذارد، معرفی شد.

بافندگی جامد دنیایی به دور از چاپ سه‌بعدی نیست، چرا که با این تکنیک اشیا توسط لایه‌هایی با موادی از طریق یک ماشین خودکار و برنامه‌ریزی شده، ساخته می‌شوند. این دستگاه دارای یک سری سوزن قلاب‌دار با چفت است، که می‌توان به آنها دستور داد تا نخ را کنترل کنند و ردیف‌های بافندگی هم به صورت افقی و هم عمودی ساخته می‌شوند.

هیروس در یک پست وبلاگی در این باره توضیح داد: «بافندگی جامد یک تکنیک جدید برای ساخت اجسام متراکم و محکم از طریق بافندگی است. این تکنیک اشیا را لایه به لایه مشابه پرینت سه‌بعدی می‌سازد، اما این لایه‌ها توسط ساختار دوخت بافندگی در هم تنیده‌‌شده از نظر توپولوژیکی به یکدیگر متصل می‌شوند. بنابراین برخلاف سایر روش‌های چاپ سه‌بعدی که نیاز به تکمیل دارند، به راحتی می‌توان آن را باز کرد و دوباره گره زد. با این روش اجسام قابلیت تبدیل دوباره به رشته را دارند تا بازیافت شوند.»

وی تصریح کرد: «برای خودکارسازی بافندگی جامد، ما یک دستگاه بافندگی جامد و یک ابزار طراحی برای کمک به برنامه‌ریزی دستگاه را ساختیم. در این ابزار، کاربران با اتصال انواع مختلف بلوک، اشیا را طراحی می‌کنند، موضوعی که ما آن را «حجم‌های بخیه‌ای افزوده شده» می‌نامیم. آنها با قطعات کدی مرتبط هستند که عملیات ماشین را نشان می‌دهند و به زبانی که ما توسعه داده‌ایم، توضیح داده شده است. این ابزار قطعات کد هر بلوک را در یک برنامه برای اجرای ماشین ترکیب می‌کنند.»

هیروس معتقد است که از این تکنیک می‌توان برای ساخت میزها، صندلی‌ها و موارد مشابه دیگر استفاده کرد و از آنجایی که طرح‌ها می‌توانند توسط دستگاه برداشته و دوباره پردازش و به محصولی متفاوت تبدیل شوند، فضای زیادی برای خلاقیت و سازگاری وجود دارد.

نمونه اولیه فعلی، توانایی‌های خود را با طناب الاستیک ضخیم نشان می‌دهد و اگرچه به به‌طور شگفت‌انگیزی محکم است، به نظر نمی‌رسد که بتواند به عنوان نمونه یک چهارپایه کوچک بسازد.

هدف هیروس این است که نخ و الیاف نازک بافندگی جامد را نیز تولید کند تا به حدی نزدیک به هم بافته شوند که بیشتر شبیه به مواد سخت به نظر برسند.

او به سایت ژاپنی InnoUvators نیز گفت: «با نازک‌تر کردن نخ باید بتوان از آن برای ایجاد قطعات استفاده کرد. به عنوان مثال، اکثر تی‌شرت‌ها در سراسر جهان با نخ‌های ریز غیربافتنی بافته می‌شوند. به همین ترتیب، من می‌خواستم یک نخ بافتنی ایجاد کنم که ظاهری جامد مانند پلاستیک داشته باشد، اما بتوان آن را دوباره باز و به روز کرد و تغییر داد.»

در حال حاضر، نمونه اولیه فقط می‌تواند اشکال جامد مثلثی یا مستطیلی را ببافد، اما هدف هیروس ساخت ماشینی است که بتواند برای بافتن اشیای پیچیده و کامل مانند صندلی برنامه‌ریزی شود.

این تحقیق در مجله ACM Transactions on Graphics منتشر شده است.

نوشته ساخت اشیای قابل تنظیم مجدد با تکنیک بافندگی جامد اولین بار در تک ناک - اخبار دنیای تکنولوژی. پدیدار شد.