Bill Freeman hatte die Idee im Jahr 1985. Gut, dass die Technologie damals zu primitiv war, um sie zu bauen.
Er war Elektroingenieur bei Polaroad, kein Textilkünstler. Er sah eine Anzeige im Scientific American. Der Innovative Design Fund verteilte 10.000 US-Dollar. Er öffnete einen Reißverschluss, der eine Jacke nicht schließen konnte. Es wurden Strukturen gebaut. Ein dreiseitiger Verschluss. Weiches Floppy-Material geht hinein, starres 3D-Objekt kommt heraus.
Die Jury hasste es. Sie wollten bessere Kleidung, keine architektonische Hardware.
Freeman gab nicht auf. Er baute in seiner Garage einen Prototyp. Holzzähne. Kunststoffstreifen. Ein Schiebemechanismus zog drei Seiten in ein dreieckiges Rohr. Er ließ es patentieren. Er hat es gespeichert. Er wartete.
Es dauerte fast vier Jahrzehnte, bis der Rest der Welt aufholte.
Vom Garagenstaub zum Labortisch
MIT-Forscher brauchten eine Möglichkeit, Objekte auf Befehl dazu zu bringen, ihre Steifigkeit zu ändern. Aktuelle Methoden sind schwerfällig. Schwer rückgängig zu machen. Unordentlich. Sie fanden Freemans Patent in den Archiven.
Geben Sie CSAIL ein. Sie kombinierten die alte Idee mit modernen Werkzeugen. Eine neue Design-Software. 3D-Druckfunktionen. Das Ergebnis ist der „Y-Reißverschluss“.
„Freeman hat sich etwas Dynamischeres ausgedacht als nur das Schließen einer Jacke. Sein Mechanismus verwandelt komplexe Gegenstände“, sagt Jiaji Li.
Die Software ist einfach. Benutzer wählen eine Form. Gerade? Gebogen? Verdreht? Das Programm druckt den entsprechenden dreiseitigen Kunststoffstreifen. Sie schließen es. Das Objekt rastet ein. Entpacken Sie es. Es wird wieder schlaff.
Es ist schnell. Der Zeltaufbau erfordert normalerweise sechs Minuten Kampf mit den Stangen. Der Y-Reißverschluss hat es in einer Minute und 20 Sekunden geschafft. Einfach zippen.
Mehr als nur ein Befestigungselement
Denken Sie über die Anwendungen nach. Es handelt sich nicht nur um Campingausrüstung.
Medizinische Gipsverbände sind unangenehm. Ein um das Handgelenk gewickelter Y-Reißverschluss ermöglicht es dem Patienten, ihn zum Schlafen oder für Aktivitäten zu lockern. Stabiler Halt bei Nacht, Flexibilität bei Tag.
Roboter müssen sich auf unterschiedlichem Terrain unterschiedlich bewegen. Zu groß für eine Höhle? Zu niedrig für einen Bach? Fügen Sie dem Reißverschluss einen Motor hinzu. Ändern Sie die Beinlänge. Drücken Sie eine Taste. Der Roboter passt sich an.
Kunstinstallationen können blühen. Ein stationärer Motor öffnet eine Plastikblume. Es fühlt sich lebendig an, auch wenn es nur aus Plastik und Motoren besteht.
Stark genug, um eine Rolle zu spielen
Ideen sind billig. Haltbarkeit ist es nicht.
Das Team hat den Y-Reißverschluss einem Stresstest unterzogen. Sie verglichen Polymilchsäure (PLA) mit thermoplastischem Polyurethan (TPU). PLA hält schwere Lasten. TPU lässt sich leichter biegen. Keiner ging leicht kaputt.
Sie ließen eine Maschine dagegen laufen. Offen. Schließen. Wiederholen.
Nach 18.000 Zyklen versagte es.
Das hört sich niedrig an, bis Sie sich daran erinnern, dass der Reißverschluss einer billigen Tasche nach fünfzigmaligem Ziehen versagt. Die elastische Struktur verteilt die Belastung gleichmäßig. Es dauert.
Guanyun Wang von der Zhejiang-Universität nannte es „brillant“. Er stellte fest, dass es die Lücke zwischen weicher Materie und starren Strukturen schließt. Es macht jetzt Sinn.
Freeman könnte immer noch den Holzprototyp in dieser Garage haben. Das MIT-Team druckt die Plastikteile. Am Prinzip hat sich seit 40 Jahren nichts geändert. Lediglich die Kapazität ist gewachsen.
Wir haben Reißverschlüsse für Schränke verwendet. Jetzt packen wir Raumschiffe zusammen. Oder Notunterkünfte nach Katastrophen. Oder Roboter, die durch Schluchten kriechen.
Stellen Sie sich vor, was Freeman damals sonst noch dachte. Stellen Sie sich vor, was in einem Patentamt sitzt und auf einen 3D-Drucker wartet, der noch nicht erfunden wurde.
Er schaut wahrscheinlich zu. Ich warte darauf, dass wir dieses Mal die richtigen Werkzeuge haben.
