3D-принтери вже не новинка: зустрічайте 3D-в’язальну машину

Дослідники з Корнелльського університету та Університету Карнегі-Меллона створили прототип в’язальної 3D-машини для виготовлення твердих об’ємних форм з горизонтальних шарів матеріалу та стібків. 

Машина може робити стібки у будь-якому напрямку — вперед-назад, або — по діагоналі, дозволяючи створювати найрізноманітніші форми та надавати жорсткість окремим частинам. За словами професора інформатики Корнелла Франсуа Гімбретьєра, спеціальний спосіб кріплення стібків надає більшу гнучкість у керуванні матеріалами. 

Гімбретьєр вперше зацікавився в’язаними виробами у 2016 році. Тоді він експериментував з в’язальною машиною в лабораторії співавтора Скотта Хадсона, професора взаємодії людини та комп’ютера в Школі комп’ютерних наук Університету Карнегі-Меллона. Під час пандемії COVID-19 дослідник з нуля побудував подібну машину з компонентів, надрукованих на 3D-принтері. 

Машина включає в’язальний блок зі спиць 6×6, кожна з яких складається з подвійного симетричного гачка, та прикріпленого до латунної опорної трубки. Передня та задня частини подвійного гачка рухаються незалежно одна від одної. Це дозволяє машині в’язати лицьовими чи виворітними петлями залежно від того, яка половина захоплює першу петлю. 

Для керування апаратом розробники створили бібліотеку під кожний тип петлі. Для кожного виробу генерується окрема програма. Оскільки в’язальна головка, що подає пряжу, може переміщатися безпосередньо над спицями в будь-яке місце, конструкція забезпечує відмінну гнучкість для створення складних трикотажних виробів. 

До цього в’язальні машини не були настільки гнучкими, що обмежувало їхні можливості. Розробникам вже вдалось створити предмети у вигляді піраміди та букви С.

Поки що прототип працює доволі повільно, може скидати прядиво або іноді чіпляти його не на ті спиці, однак Франсуа Гімбретьєр налаштований зробити машину більш надійною. Він заявляє, що конструкцію легко можна масштабувати додаванням більшого набору спиць. 

Розробник переконує, що за умови подальшого вдосконалення, подібна машина може бути корисною у медицині, наприклад, для створення конструкцій, які підтримуватимуть штучні м’язи або вени під час зрощування. Суцільне в’язання дозволяє створювати кінцевий продукт різної товщини та жорсткості, тому може бути корисним для точної імітації біологічних структур.

Результати опубліковані у журналі ACM

Джерело: TechXplore