Yuichi Hirose tiene un sueño: algún día todos tendrán acceso a una máquina capaz de tejer muebles.

Esta máquina no sólo tejería la tela exterior de los muebles, sino que utilizaría el tejido para crear sillas, mesas y otros objetos sólidos y tridimensionales.¿Estás cansado de ese sofá de dos plazas?Simplemente desenrédalo y reutiliza el hilo para tejer una otomana.

Esta nueva técnica de fabricación, imaginada por primera vez por Hirose, un doctorado en robótica.estudiante de la Facultad de Ciencias de la Computación de la Universidad Carnegie Mellon, se llama tejido sólido.La idea capturó su imaginación hace más de una década.Y ahora, trabajando con un equipo de investigación encabezado por James McCann, profesor asociado en el Instituto de Robótica, lo ha hecho realidad.

"Mi sueño es tener estas sólidas máquinas de tejer en todo el mundo", dijo Hirose.

Mientras todavía estaba construyendo la máquina, Hirose vio un informe en Internet sobre un proyecto de software de McCann que facilitaba la reprogramación de máquinas de tejer comerciales.Este método proporcionó una forma práctica de utilizar las máquinas para fabricar piezas tejidas en 3D personalizadas.Eran formas huecas, como conejitos que se podían rellenar, no piezas de punto sólidas, pero Hirose y McCann comenzaron a hablar sobre una posible colaboración.

La máquina de tejer de Hirose estaba parcialmente terminada en 2020, pero la pandemia suspendió la colaboración.En 2022, Hirose finalmente se unió al Laboratorio de Textiles como asistente de investigación y, posteriormente, se unió al Ph.D.programa en robótica.

El equipo de CMU presentósu sólida investigación sobre tejido y el prototipo de máquinaenSIGGRAFO 2024, la Conferencia anual sobre Gráficos por Computadora y Técnicas Interactivas, donde ganó una mención honorífica en el concurso Mejor Trabajo.SÍGRAFOpublicó una entrada de blogsobre el proyecto.

El prototipo, del tamaño aproximado de una secadora de ropa, todavía está limitado en las formas y tamaños que puede producir.Puede fabricar prismas triangulares o rectangulares de diferentes longitudes.El objetivo es crear una máquina que pueda producir objetos sólidos de forma automática, pero se necesita más trabajo para mejorar su funcionamiento.

La máquina estira bastante los bucles de hilo, por lo que los investigadores utilizaron cordón elástico como hilo.Sin embargo, los tejidos sólidos resultantes son "sorprendentemente firmes", considerando que están hechos de cordón flexible, dijo McCann.

"Se siente como una pila de fieltro o la suela de un zapato", dijo.

Aunque la máquina ahora tiene limitaciones en lo que puede producir, es posible utilizar la técnica para tejer a mano formas más grandes e intrincadas, como un par de sandalias.

Hirose dijo que planea llevar la investigación futura en dos direcciones diferentes: construir una máquina mucho más grande para producir muebles y fabricar una máquina más pequeña para objetos precisos.

"Esperamos que otras personas construyan sus propias máquinas de tejer sólidas y propongan ideas que aún no hemos explorado", dijo McCann.

Además de Hirose y McCann, el equipo de investigación incluía a Angelica Bonilla Fominaya, una estudiante de artes e informática que ahora es ingeniera de software de Google, que utilizó la técnica para producir obras de arte.Mark Gillespie, quien recientemente recibió su Ph.D.en informática, desarrolló el software de visualización 3D del proyecto, que ha demostrado ser de gran ayuda para comprender el complejo proceso de diseño.

Más información está disponible en elsitio web del proyecto, particularmente para otros investigadores.

Si todo esto suena un poco confuso, estás en buena compañía.Se puede pensar que el tejido sólido es análogo a la impresión 3D.Así como las impresoras 3D crean formas capa por capa, el tejido sólido crea formas agregando capa tejida tras capa tejida.Pero en lugar de mantenerse unidas con pegamento o plástico derretido, cada nueva capa se cose a la anterior.

Es posible producir tejidos sólidos a mano, en lugar de con una máquina, para obtener una comprensión más profunda.Los investigadores han publicadoun conjunto de instrucciones para tejer a manoyun vídeopara tejedores que quieran saber más."Puede ser difícil entender el concepto", dijo McCann, líder del Laboratorio de Textiles Carnegie Mellon.

"Pero es una idea genial y muy prometedora".

A Hirose se le ocurrió la idea en 2012, mientras trabajaba en su maestría en fabricación digital en la Universidad de Keio en Japón.Estaba interesado en objetos reconfigurables, impulsado en parte por un proyecto en el Departamento de Ciencias de la Computación de SCS llamado Claytronics.Ese proyecto buscaba construir pequeños robots modulares que se autoensamblaran para crear muchas formas diferentes.

"Esos robots eran geniales, pero no muy versátiles", dijo.

Los robots modulares generalmente estaban conectados entre sí mediante imanes o fricción (similar a los ladrillos LEGO) y podían desalojarse fácilmente.Hirose buscaba algo más duradero, pero aún reconfigurable.Fue entonces cuando se le ocurrió la idea de tejer de forma sólida.

Terminó su maestría y se lanzó al mundo laboral, pero nunca abandonó la sólida idea de tejer.Finalmente, consiguió algunas subvenciones, renunció a su trabajo y, en 2018, comenzó a construir unasólidomáquina de tejer.Al igual que las máquinas de tejer comerciales, su máquina utilizaba hileras de agujas con pestillo (agujas enganchadas con pestillos que se pueden cerrar o abrir) para manipular el hilo y mantener los bucles abiertos para la siguiente fila de costura.

Más información:Más información está disponible en elsitio web del proyecto, particularmente para otros investigadores.