На мартовском собрании Американского физического общества в Бостоне на этой неделе Мацумото представит свою работу над математическими правилами, лежащими в основе вязания.
«Выбирая шов, вы выбираете не только геометрию, но и эластичные свойства, а это означает, что вы можете создать нужные механические свойства для чего угодно, от аэрокосмической техники до материалов для тканевых строительных лесов», – сказал Мацумото.
Мацумото любила вязать в детстве, а когда позже она увлеклась математикой и физикой, у нее появилась новая любовь к своему хобби.
«Я понял, что в текстиль входит просто огромное количество математики и материаловедения, но это очень много считается само собой разумеющимся», – сказал Мацумото.
«Каждый тип стежка имеет разную эластичность, и если мы выясним все возможное, то сможем создать вещи, которые будут жесткими в определенном месте, используя определенный тип стежка, и использовать другой тип стежка в другом месте, чтобы получить другую функциональность."
Члены группы Мацумото начинают вникать в сложную математику, которая кодирует механические свойства в пределах взаимосвязанной серии узлов скольжения материала. Но применение чистой математики теории узлов к огромному каталогу вязаных узоров – непростой процесс для аспиранта Мацумото Шашанка Марканде.
"У стежков есть очень странные ограничения; например, мне нужно уметь делать это двумя иглами и одним куском пряжи – как вы переведете это в математику??"сказал Мацумото.
Но Марканде начинает выстраивать алгебру вязания в более крупные и сложные узоры, и он вводит это в эластичное моделирование простых решетчатых вязаний, которое разрабатывает постдок Мацумото Михаил Димитриев.
Код решения поведения ткани Димитриева демонстрирует потенциал, выходящий за рамки материального дизайна, в сфере компьютерной игровой графики.
«Ткань и ткань имеют тенденцию выглядеть немного странно в компьютерных играх, потому что они используют простые модели упругости бусинок и пружин, поэтому, если мы сможем придумать простую систему дифференциальных уравнений, это может помочь вещам выглядеть лучше», – сказал Мацумото.
На данный момент группа Мацумото фокусируется на очень простых рисунках строчек и кривых в вязаных решетках; однако вскоре они надеются понять, как вязаные изделия ведут себя в 3D.
Но пока они дразнят математику между стежками, Мацумото следит за тем, чтобы они не спускали глаз с того, как эти узоры объединяются, организуя периодические занятия с группой оригами по соседству.