La física busca develar los enigmas que encierra el tejido

Por SIOBHAN ROBERTSBOSTON — Para Elisabetta Matsumoto, física y especialista en matemáticas aplicadas del Instituto Tecnológico de Georgia, tejer es más que un pasatiempo con beneficios para la salud.A pesar de generaciones de conocimiento práctico y experimental, las propiedades físicas y matemáticas de los tejidos de punto casi no son estudiadas de una manera que produzcan modelos predictivos sobre cómo se comportan tales tejidos.Matsumoto quiere cambiar eso. Se está embarcando en un proyecto de cinco años, “Qué enredada red tejemos”, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias para investigar las matemáticas y la mecánica de “la antigua tecnología llamada tejido”. Algunos de los ejemplos más antiguos datan del siglo XI en Egipto.

Elisabetta Matsumoto (centro) está en proceso de contar y clasificar todos los nudos y puntadas posibles para estudiar cómo los patrones afectan al comportamiento del tejido (Johnathon Kelso para The New York Times).

Ella afirma que “tejer es codificar” y que el estambre es un material programable. Los dividendos potenciales de su investigación van desde la electrónica vestible hasta el andamiaje de tejidos.“Tejo desde niña”, dijo Matsumoto al público reunido en la reu­nión anual de la Sociedad Estadounidense de Física, en marzo. “Tomar todo lo que aprendí y con lo que jugué cuando era niña y convertirlo en algo con rigor científico es un sueño”.Como primer paso, su equipo está clasificando todos los puntos que pueden tejerse. La investigación se basa en la tradición matemática de la teoría de nudos. Un nudo es un círculo enredado, un círculo con cruzamientos que no puede desenredarse.Mediante la teoría de nudos, Matsumoto desarrolla una teoría de tejido: un alfabeto de puntos de celdas unitarias, un glosario de combinaciones y una gramática que rige la geometría y la topología del tejido —lo elástico del tejido o su “elasticidad emergente”.Un pedazo de estambre casi no tiene elasticidad, pero cuando se le transforma en nudos corredizos (en patrones de puntos y puntos de revés) surgen varios grados de elasticidad.“Sólo basados en estas dos puntos, estas dos unidades fundamentales, podemos crear todo un conjunto de tejidos y cada uno de ellos tiene propiedades elásticas notablemente diferentes”, explicó Matsumoto.Durante su charla, Matsumoto distribuyó sus muestras de tejido a mano: punto de jersey o liso (que es muy elástico y se usa para remeras); el punto santa clara o garter (que es más elástico); el punto elástico (el más elástico de todos), y el punto semilla (que no es muy elástico, pero es uno de sus favoritos).La teoría de tejido de su equipo incorporará éstas y otras morfologías de los puntos, así como los defectos y las restricciones intencionales de los puntos, tales como la forma en la que el estambre se dobla, retuerce y comprime, cuántas hebras tiene, qué grosor tiene y cuán aireados son.Lo “aireado” se refiere a “la zona del halo del estambre en la que sobresalen fibras mullidas y efímeras”, dijo Matsumoto, y esto cambia la forma en la que interactúan dos piezas de estambre.Para el proyecto Tangled Web, la mayoría del tejido experimental es producido con una réplica de una máquina de tejer de los 70, la Taitexma Industrial and Home-Based Knitting Machine Model TH-860, que es operada por Krishma Singal, una estudiante de doctorado.Al equipo de Matsumoto le gusta contemplar cómo los patrones de puntadas proporcionan un código (un código más complejo que el código binario de unos y ceros) que crea el programa para la elasticidad y la geometría del tejido de punto. El término en boga que usan es “materiales topológicos programables”, dijo Michael Dimitriyev, investigador de posdoctorado.Él trabaja en una simulación informática de un tejido de punto, en el que ingresa las propiedades del estambre y la topología de la puntada y obtiene la geometría y elasticidad del objeto real terminado. El primer documento escrito del equipo contrastará las simulaciones de Dimitriyev con las muestras físicas de Singal. Una vez que la simulación digital esté pulida, Matsumoto y sus colaboradores podrán obtener ecuaciones y algoritmos para el comportamiento de los tejidos de punto, lo que a su vez podría ser introducido en máquinas físicas para gráficos de juegos de computadora o películas.Las películas “Valiente” y “Monsters Inc.”, de Pixar, mostraron una animación vanguardista del cabello y el pelaje, pero al estambre aún no le llega la hora de estar bajo los reflectores. La animación de tejidos sigue estando en la fase de prueba y error, y requiere de supercomputadoras y muchísimo tiempo para generarla.© 2019 The New York Times

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