機器刺繡編碼皮膚類似於紡織品的張力線，提供質量到感染的可穿戴產品 | 市民時報

曲折針跡使織物可以拉伸直到螺紋變直。塔爾圖大學 研究人員報告 v 高級材料 該線可以編碼組織拉伸，從而導致可穿戴設備在工業尺度上適應。

由於每個身體都是獨一無二的，因此今天服裝的完美動態對應的成就取決於無法擴展的手工藝縫製。 Mashty刺繡可以以任意模式下載負載，但幾乎僅用於視覺吸引力，例如徽標和珠寶。

刺繡機在行業中廣泛使用，使用業餘愛好和服務，但是它們的機械編碼潛力仍然沒有探索，而且負擔得起的繡花軟件無法開發機械師。

機械活躍的刺繡將拉伸的組織變成超材料，使您可以為每條線唯一拉伸。 “刺繡通常是裝飾性的 – 我們通常不希望它伸展。但是，如果我們允許我們這樣做，該怎麼辦？”

研究人員從皮膚上汲取了靈感。紡織品和皮膚都通過纖維超材料起作用，其特性取決於這些纖維的包裝方式。皮膚中的皺紋是包裝的最明顯形式。但是，膠原蛋白纖維中的波浪可以使您獲得額外的拉伸。

膠原蛋白的區域更緊密地包裝。紡織品以類似的方式工作：循環流可以包裝額外的長度，以確保方向的擴展性，具體取決於方向。

為了控制拉伸，研究組刺繡了短曲折的曲折的彈性聚酯螺紋的“纖維彈簧”在彈性織物上以控制可伸縮性。直縫不會伸展，鋸齒形shvar延伸直到伸直。鋸齒形的幅度確定了在拉直“纖維彈簧”之前可以拉伸多少個額外流量。

研究人員將“纖維彈簧”放入三角形網格中，該網格被刺繡在一個通道中。在發現兩個彈簧的地方，汽車正在圍繞先前位於的新線，形成無法解開的實心節點。

結果，整個織物都被纖維狀彈簧馬賽克覆蓋，每個春季的拉伸極限，單獨控制。由於如果不伸展其側面之一，就無法伸展三角形，因此它是編碼伸展的理想基本塊。

為了使設計實用，作者將通用圖紙軟件與Python用戶庫結合使用，以編碼結構力學。柵格圖像的三個彩色通道（紅色，綠色和藍色）提供了一種自然的方式來分配纖維彈簧三角形網格的性質，從而使設計人員可以使用熟悉的視覺工作流程和將藝術品直接轉換為縫合的模式。

繡花模式使研究人員以7毫米的分辨率控制擴展，這足以模擬皮膚力學。鑲嵌表面可以由數千個此類螺紋彈簧組成，每個彈簧都有一個單獨的伸展限制。

雖然每個纖維彈簧都獨立起作用，但相鄰的彈簧結合了壓力限制，以協調紡織品的變形方式。現在，刺繡可以在織物中局部安裝彈性和非彈性方向，這使您可以在某些區域與身體一起穿伸展，從而限制了其他區域的不良運動。

針對皮膚生物力學的定向可擴展性是維持張力並指導身體運動的必要條件。天然和合成的皮膚通常用於可穿戴特徵，以用於美學和耐水性，但是棕褐色消除了定向的可擴展性，合成替代物通常忽略了這一點。

結果，默認情況下，衣服中的皮膚被認為是一張均勻的床單，與皮膚機械上不同。編碼的刺繡重現各向異性拉伸，從“第二皮膚”方面提供了自己的“第二皮膚”，其遵循與活織物相同的機械性能。

“儘管有合成材料看起來比我們的繡花更重要，但我們的解決方案在功能上更接近天然皮膚，” Indrek說，這是作品的最後作者。

作為演示者，研究人員用一種繡花織物製作了鞋，其中包含超過一千個單細胞和近20,000個接縫。刺繡後需要最小的縫紉才能完成鞋子。

示威者的鞋子顯示出與腳跟相對應的腿部良好的降落，而不會過多地向下傾斜並防止腳趾上的公差而不會限制彎曲。編碼鞋可以幫助降低需要高度協調的活動（例如運動）以及負載重大的職業（例如物流）的傷害風險。

流彈簧的互連體系結構作為物理神經網絡。每個節點都是一個簡單的信息處理器，但是它們的行為比各個部分的總和更重要。

每個節點直接涉及物理世界，外部刺激和本地編碼程序引起的織物的行為。鞋子的原型，對腿部地球有形，並根據其縫合的說明立即調整步態。

Indref說：“我們使用商業工具和材料，混合軟件和硬件以工業速度進行大規模沒收：程序代碼可以從字面上看眼睛並觸摸手指。”

刺繡的視覺吸引力完全保存甚至增加，針跡模式既獨特又美觀，在慾望上結合了性能。

“這是科學如何變得美麗的一個例子，不僅在視覺吸引力中，而且還可以在看見中隱藏的程序代碼，偽裝成衣服中的自然信號，而不是疏遠的添加。”

因此，工作還有助於機器人技術更自然和社會接受。這種物理有效性還可以確保機器人的安全性水平和體現人工智能的直接接口。

鞋子的原型有望用於安裝鞋子的非常可擴展的解決方案。相同的編碼原則也可以適用於運動服，骨科支撐和其他服裝，以及需要評估的工程表面。

研究人員將刺繡變成用於編程機制的工具，展示了簡單的軟件更新如何使紡織品更方便，適應和智能。