编织篮子比坚硬的容器更坚固、更有弹性。这可能会改变我们设计材料的方式

密歇根大学的工程师正在重新构想古老的篮子编织方法,以设计超弹性材料。

来源:ZME科学
图片来源:Kushali Bhagat。

几千年来,人们一直在使用扁平的带状材料(例如芦苇条)来制作编织篮子。这种编织方法已重新成为工程师创造具有复杂几何形状的纺织品和织物结构的技术。这些篮子虽然美丽而复杂,但也非常坚固。

制作编织篮 几千年

我们是密歇根大学的结构和材料科学家团队。我们想弄清楚使用传统编织技术的篮状结构如何能够如此坚固、承重和有弹性。

结构和 材料科学家

为了探索篮子的弹性,我们设计了一系列可以组装成更大结构的小型编织单元。这些编织设计提供几乎与非编织结构(例如塑料箱)相同的刚度。它们在弯曲和扭曲时也不会像无纺连续系统(由连续片材制成)那样断裂和失效。

我们设计了

我们的篮状编织结构具有许多潜在的应用,包括具有很强的抗损伤能力的微型机器人——这些机器人可以被汽车碾过而仍然不会发生故障。我们还可以制作机织衣服来帮助保护人们免受车祸等严重影响。我们使用聚酯薄膜(一种聚合物材料)、木材和钢材制作了这些编织结构。

测试编织篮

早期人类通过编织细长的树皮或芦苇条来制作篮子,一些土著社会如今仍在使用这些技术。篮子编织是将一维条带变成三维容器的有效方法。

早期人类
图片来源:Wan Salahuddin Wan Ismail。

这种几何效益是篮子编织的直接动机,但在我们于 2025 年 8 月发表在《物理评论研究》上的研究中,我们想了解篮子编织是否可以在现代科学和工程中提供比美学价值更多的价值。

在我们的研究中发表了 图和菲利波夫,2025 软体机器人