Des physiciens développent des critères pour les motifs tricotables
Une chaussette est faite d'un seul fil entrelacé. Des chercheurs montrent maintenant que la fabricabilité de tels motifs peut être prédite à l'aide de la théorie des nœuds.
Le tricot est un artisanat fascinant. À partir d'un long fil et de deux aiguilles, on peut créer des pulls, des écharpes et des chaussettes de toutes formes, couleurs et motifs. Les plus anciens ouvrages tricotés européens datent déjà du XIIIe siècle. Jusqu'à présent, on ne savait pas quels critères un motif textile devait remplir pour pouvoir être réalisé par tricot ou crochet. À l'aide de la théorie des nœuds, des chercheurs ont maintenant développé un critère mathématique qui distingue les textiles tricotables des non tricotables. L'étude a été publiée dans la revue spécialisée «Physical Review X».
Les physiciens de quatre universités japonaises considèrent les tissus tricotés et crochetés comme des métamatériaux mécaniques. Leurs propriétés particulières proviennent moins du matériau utilisé que de l'arrangement géométrique et topologique de leurs composants. Bien que de nombreuses structures textiles puissent être fabriquées à partir d'un seul fil, elles présentent des propriétés mécaniques très différentes. Il existe ainsi des motifs textiles qui, à première vue, ressemblent à des tissus tricotés, mais qui, en raison de leurs enchevêtrements, ne peuvent pas être réalisés par les mouvements locaux des aiguilles à tricoter ou des crochets.
Selon les scientifiques, les défauts topologiques jouent un rôle clé pour identifier les motifs tricotables. De telles perturbations se produisent, par exemple, lorsqu'un enchevêtrement se défait localement. Semblables à une maille tombée, ces défauts peuvent se propager à travers le tissu et le démêler progressivement. C'est précisément cette propagation des défauts qui, selon les chercheurs, reflète le processus de fabrication réel, mais dans le sens inverse.
Sur la base de ce comportement, les auteurs distinguent les motifs «tricotables» des motifs «non tricotables». Dans les structures réelles de tricot ou de crochet, les défauts peuvent progressivement défaire le maillage. Cela n'est pas possible avec les motifs non tricotables, car les enchevêtrements deviennent de plus en plus complexes à mesure que la taille du tissu augmente. Deux motifs peuvent sembler presque identiques, tout comme deux nœuds peuvent sembler identiques à première vue. Mais alors que l'un des nœuds peut être défait par une traction habile, l'autre contient un enchevêtrement supplémentaire.
Le travail révèle également un lien entre le processus de fabrication et la robustesse mécanique. Étant donné que les défauts se propagent plus facilement dans certains motifs que dans d'autres, la topologie pourrait être utilisée de manière ciblée pour concevoir des tissus avec une résistance définie aux dommages. Cela devrait être particulièrement intéressant pour les textiles techniques qui doivent soit se déformer de manière contrôlée, soit être particulièrement robustes.
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Article original sur Spektrum.de
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