În 2018, o echipă de fizicieni francezi dezvoltat un rudimentar model matematic pentru a descrie deformarea unui tip comun de tricot. Munca lor a fost inspirat atunci când coautorul Frédéric Lechenault și-a văzut soția însărcinată tricotând papuci și pături pentru bebeluși și a observat cum articolele vor reveni la forma lor inițială chiar și după ce au fost întinse. Cu câțiva colegi, a reușit să reducă mecanica la câteva ecuații simple, adaptabile la diferite modele de cusături. Totul se rezumă la trei factori: „flexiunea” firului, lungimea firului și câte puncte de încrucișare sunt în fiecare cusătură.
O cusătură mai simplă
Un model simplificat al modului în care firele interacționează Credit: J. Crassous/Universitatea din Rennes
Unul dintre co-autorii acelei lucrări din 2018, Samuel Poincloux de la Universitatea Aoyama Gakuin din Japonia, a fost coautor al acestui ultim studiu împreună cu alți doi colegi, Jérôme Crassous (Universitatea din Rennes în Franța) și Audrey Steinberger (Universitatea din Lyon). De data aceasta, Poincloux a fost interesat de problema plină de noduri de a prezice forma de repaus a unei țesături tricotate, având în vedere lungimea firului prin cusătură – o întrebare deschisă care datează cel puțin de la un hârtie din 1959.
Geometria complexă a tuturor zonelor de contact care produc frecare dintre fibrele elastice subțiri este cea care face ca un astfel de sistem să fie prea dificil de modelat cu precizie, deoarece zonele de contact se pot roti sau schimba forma pe măsură ce materialul se mișcă. Poincloux și cohortele sale au venit cu propriul lor model mai simplificat.
Echipa a efectuat experimente cu un tricot cu cusături Jersey (aka o tricot), un tricot simplu și utilizat pe scară largă, constând dintr-un singur fir (în acest caz, un fir de nailon) care formează bucle interconectate. De asemenea, au efectuat simulări numerice modelate pe tije elastice discrete cuplate cu contacte uscate cu un coeficient de frecare specific pentru a forma ochiuri.
Rezultate: Chiar și atunci când nu au existat solicitări externe aplicate țesăturii, frecarea dintre fire a servit ca factor de stabilizare. Și nu exista o singură formă de echilibru pentru forma de odihnă a unui pulover tricotat; mai degrabă, au existat mai multe stări metastabile care au fost dependente de istoria țesăturii – moduri diferite în care a fost pliat, întins sau șifonat. Pe scurt, „Țesăturile tricotate nu au o formă unică atunci când nu sunt aplicate forțe, contrar credinței relativ comune din literatura textilă.” spuse Crassous.
DOI: Physical Review Letters, 2024. 10.1103/PhysRevLett.133.248201 (Despre DOI).
Comentarii recente