مراقب باشید IKEA: مبلمان سه‌بعدی بافنده جامد می‌تواند واقعیت باشد
تصور کنید که بتوانید بافندگی مبلمان را به جای مونتاژ سنتی، تحقق بخشید؛ جایی که کفش‌های شما تولید نمی‌شوند، بلکه به صورت تک به تک بافته می‌شوند. این ایده علمی تخیلی نیست، بلکه ممکن است به شکل شگفت‌آوری آینده تولیدات باشد.
این دیدگاه یویچی هیروسه، دانشجوی دکترای رباتیک است که به دنبال ساخت ماشین‌های بافندگی جامد است.
محققان دانشگاه کارنگی ملون یک ماشین نمونه اولیه توسعه داده‌اند که در حال حاضر قادر به بافتن منشورها (پریزم‌ها) به شکل‌های مثلثی یا مستطیلی در اندازه‌های مختلف است.
به طور جالبی، صندلی‌ها، میزها و موارد دیگر نیز می‌توانند با نسخه آینده این ماشین بافته شوند. این تکنیک تولید به نام بافندگی جامد شناخته می‌شود.
«رؤیای من این است که این ماشین‌های بافندگی جامد در همه جای دنیا استفاده شوند» هیروسه گفت.
بافندگی جامد شبیه چاپ سه بعدی است
در سال 2012، هیروسه هنگامی که مشغول بررسی تولیدات دیجیتالی در ژاپن بود، به ساخت اشیای قابل تغییر شکل علاقه‌مند شد. او پس از الهام از پروژه Claytronics، که شامل ربات‌های خودآیند بود، به فکر بافندگی جامد افتاد.
چند سال بعد در 2018، او شروع به ساخت یک ماشین بافندگی جامد کرد. هیروسه یک نسخه ابتدایی از ماشین بافندگی خود را در 2020 تکمیل کرد اما با تاخیراتی به علت پاندمی مواجه شد. او در سال 2022 به آزمایشگاه منسوجات پیوست و دکتری رباتیک خود را آغاز کرد.
بافندگی جامد یک فرآیند است که فرم‌های سه‌بعدی را با لایه‌بندی و دوخت متوالی نخ می‌سازد — شبیه به روش لایه به لایه‌ای که در چاپ سه‌بعدی با مواد پلاستیکی استفاده می‌شود.
«درک این مفهوم دشوار است، اما ایده بسیار عالی و امیدبخشی است» جیمز مک‌کان، رهبر آزمایشگاه منسوجات کارنگی ملون، گفت.
از آنجا که ماشین به طور قابل توجهی نخ را می‌کشد، از یک طناب الاستیک به عنوان ماده استفاده شده است. باوجود استفاده از طناب کششی، پارچه بافته شده تعجب‌برانگیزی سفت است.
«احساس می‌شود که به نوعی مانند توده‌ای از نمد یا کف یک کفش است» مک‌کان گفت.
نمونه اولیه کنونی به اندازه یک خشک‌کن لباس است و تنها می‌تواند فرم‌های پایه‌ای را بسازد.
هنوز در ابتدای راه
بافندگی جامد هنوز در مراحل ابتدایی خود است، اما فناوری آن قادر است تحولی در نحوه ایجاد مبلمان و کفش ایجاد کند.
هدف نهایی تیم تحقیقاتی، خودکارسازی تولید اشیای پیچیده است. هیروسه برنامه دارد تا با ساخت ماشینی بزرگتر برای تولید مبلمان و کوچکتر برای ساخت اشیای دقیق‌تر، فناوری را گسترش دهد.
مک‌کان در بیانیه مطبوعاتی گفت: «ما امیدواریم دیگر افراد در سراسر دنیا ماشین‌های بافندگی جامد خودشان را بسازند و ایده‌هایی که ما هنوز بررسی نکرده‌ایم را به کار بگیرند.»
تیم CMU تحقیقات نوآورانه بافندگی جامد خود و نمونه اولیه را در کنفرانس معتبر SIGGRAPH 2024 ارائه دادند. آن‌ها همچنین در رقابت بهترین مقاله جایزه افتخار دریافت کردند.
کسانی که علاقه‌مند به یادگیری بیشتر هستند می‌توانند فرآیند را با بافندگی دستی تکرار کنند. به این منظور، محققان راهنمای جامع و یک ویدئو آموزشی به اشتراک گذاشته‌اند.
