I fisici sviluppano criteri per modelli lavorabili a maglia
Un calzino è costituito da un unico filo intrecciato. I ricercatori dimostrano ora che la producibilità di tali modelli può essere prevista con la teoria dei nodi.
Il lavoro a maglia è un mestiere affascinante. Da un lungo filo e due ferri si possono realizzare maglioni, sciarpe e calze nelle forme, colori e motivi più diversi. I primi lavori a maglia europei risalgono al XIII secolo. Finora, tuttavia, non era chiaro quali criteri dovesse soddisfare un motivo tessile per poter essere realizzato a maglia o all'uncinetto. Con l'aiuto della teoria dei nodi, i ricercatori hanno ora sviluppato un criterio matematico che distingue i tessuti lavorabili a maglia da quelli non lavorabili a maglia. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista specializzata «Physical Review X».
I fisici di un totale di quattro università giapponesi considerano i tessuti lavorati a maglia e all'uncinetto come cosiddetti metamateriali meccanici. Questi devono le loro proprietà speciali meno al materiale utilizzato e più alla disposizione geometrica e topologica dei loro componenti. Sebbene molte strutture tessili possano essere realizzate con un solo filo, presentano proprietà meccaniche molto diverse. Esistono motivi tessili che a prima vista assomigliano a tessuti a maglia, ma che non possono essere realizzati con i movimenti locali di ferri da maglia o uncinetti a causa dei loro intrecci.
Secondo gli scienziati, un ruolo chiave per individuare i motivi lavorabili a maglia è svolto dai cosiddetti difetti topologici. Tali disturbi si verificano, ad esempio, quando un intreccio si scioglie localmente. Similmente a una maglia caduta, questi difetti possono diffondersi attraverso il tessuto e svelarlo gradualmente. È proprio questa propagazione dei difetti che, secondo i ricercatori, riflette il processo di produzione effettivo, ma in direzione inversa.
Sulla base di questo comportamento, gli autori distinguono tra motivi «lavorabili a maglia» e «non lavorabili a maglia». Nelle vere strutture a maglia o all'uncinetto, i difetti possono sciogliere gradualmente l'intreccio. Nei motivi non lavorabili a maglia questo non è possibile perché gli intrecci diventano sempre più complicati all'aumentare delle dimensioni del tessuto. Due motivi possono sembrare quasi identici, proprio come due nodi sembrano uguali a prima vista. Ma mentre un nodo può essere sciolto tirando abilmente, l'altro contiene un intreccio aggiuntivo.
Il lavoro rivela anche una connessione tra il processo di produzione e la robustezza meccanica. Poiché i difetti si propagano più facilmente in alcuni motivi che in altri, la topologia potrebbe essere utilizzata in modo mirato per progettare tessuti con una resistenza definita ai danni. Ciò dovrebbe essere particolarmente interessante per i tessuti tecnici che devono essere deformabili in modo controllato o particolarmente robusti.
Spektrum der Wissenschaft
Siamo partner di Spektrum der Wissenschaft e vogliamo rendere le informazioni fondate più accessibili. Segui Spektrum der Wissenschaft se ti piacciono gli articoli.
Articolo originale su Spektrum.de
Gli esperti della scienza e della ricerca riferiscono sulle ultime scoperte nei loro campi – competenti, autentiche e comprensibili.
Dal nuovo iPhone al revival della moda anni '80. La redazione fa chiarezza.
Visualizza tutti
