Bill Freeman had het idee in 1985. Gelukkig was de technologie toen te primitief om het te bouwen.
Hij was elektrotechnisch ingenieur bij Polaroad, geen textielkunstenaar. Hij zag een advertentie in Scientific American. Het Innovative Design Fund deelde $10.000 uit. Hij zette een rits op die een jas niet kon sluiten. Het bouwde structuren. Een driezijdige sluiting. Zacht, slap materiaal gaat erin, er komt een stijf 3D-object uit.
De jury had er een hekel aan. Ze wilden betere kleding, geen architectonisch hardware.
Freeman gaf niet op. Hij bouwde een prototype in zijn garage. Houten tanden. Kunststof strips. Een schuifmechanisme trok drie zijden in een driehoekige buis. Hij patenteerde het. Hij heeft het opgeslagen. Hij wachtte.
Het duurde bijna vier decennia voordat de rest van de wereld zijn achterstand inhaalde.
Van garagestof tot laboratoriumbank
MIT-onderzoekers hadden een manier nodig om objecten op commando van stijfheid te laten veranderen. De huidige methoden zijn onhandig. Moeilijk om te keren. Rommelig. Ze vonden het patent van Freeman in de archieven.
Voer CSAIL in. Ze combineerden het oude idee met moderne hulpmiddelen. Een nieuwe ontwerpsoftware. 3D-printmogelijkheden. Het resultaat is de “Y-rits.”
“Freeman bedacht iets dynamischers dan alleen maar een jas sluiten. Zijn mechanisme transformeert complexe voorwerpen”, zegt Jiaji Li.
De software is eenvoudig. Gebruikers kiezen een vorm. Direct? Gebogen? Verdraaid? Het programma drukt de bijbehorende driezijdige plastic strip af. Je ritst het. Het object klikt op zijn plaats. Pak het uit. Het gaat weer slap.
Het is snel. Het opzetten van de tent duurt meestal zes minuten met stokken. De Y-rits deed het in één minuut en twintig seconden. Gewoon ritsen.
Meer dan alleen een bevestigingsmiddel
Denk na over de toepassingen. Het is niet alleen maar kampeerspullen.
Medische gipsverbanden zijn ongemakkelijk. Een Y-rits die om de pols is gewikkeld, zorgt ervoor dat de patiënt deze los kan maken voor slaap of activiteit. Stevige ondersteuning ‘s nachts, flexibiliteit overdag.
Robots moeten zich op verschillende terreinen anders bewegen. Te hoog voor een grot? Te laag voor een kreek? Voeg een motor toe aan de rits. Verander de beenlengte. Druk op een knop. De robot past zich aan.
Kunstinstallaties kunnen bloeien. Een stilstaande motor ritst een plastic bloem open. Het voelt levend, ook al is het alleen maar plastic en motoren.
Sterk genoeg om er toe te doen
Ideeën zijn goedkoop. Duurzaamheid niet.
Het team heeft de Y-zip aan een stresstest onderworpen. Ze vergeleken polymelkzuur (PLA) met thermoplastisch polyurethaan (TPU). PLA kan zware lasten bevatten. TPU buigt gemakkelijker. Geen van beide ging gemakkelijk kapot.
Ze lieten er een machine tegenaan draaien. Open. Dichtbij. Herhalen.
Het faalde na 18.000 cycli.
Dat klinkt laag totdat je je herinnert dat een ritssluiting van een goedkope tas na vijftig keer trekken kapot gaat. De elastische structuur verdeelt de spanning gelijkmatig. Het duurt.
Guanyun Wang van de Zhejiang Universiteit noemde het ‘briljant’. Hij merkte op dat het de kloof overbrugt tussen zachte materie en stijve structuren. Het is nu logisch.
Freeman heeft misschien nog steeds het houten prototype in die garage. Het MIT-team print de plastic exemplaren. Het principe is in veertig jaar niet veranderd. Alleen de capaciteit is gegroeid.
We gebruikten ritsen voor kasten. Nu ritsen we ruimteschepen aan elkaar. Of schuilplaatsen na rampen. Of robots die door canyons kruipen.
Stel je voor waar Freeman toen nog meer aan dacht. Stel je voor wat er in een patentbureau ligt, wachtend op een 3D-printer die nog niet is uitgevonden.
Hij kijkt waarschijnlijk. Het wachten is tot we deze keer de juiste tools hebben.
