Y-zipper จากอ่อนเป็นแข็งในพริบตาเดียว

Y-zipper จากเครื่องพิมพ์ 3D จากที่อ่อนตัวได้เป็นแข็งแรง เร็วเหมือนรูปซิปกางเกง

• Y-zipper หรือ ซิปรูปตัว Y เป็นซิปสามด้านที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์สามมิติ
• มันอ่อนตัวได้เมื่อรูดซิปออก แต่แข็งแกร่งเมื่อรูดซิปแล้ว
• นวัตกรรมที่เกิดมาเมื่อ 40 ปีที่แล้วกลับมาได้รับความสนใจจากนักวิจัยอีกครั้ง ด้วยการใช้ซอฟแวร์ และเครื่องพิมพ์ 3D

เป็นที่รู้กันว่าซิปเป็นสิ่งที่ใช้กับเสื้อผ้า หรือกระเป๋าแฟชั่น แต่ตอนนี้มันสามารถใช้เป็นเฝือกให้กับมือหรือเท้าที่กระดูกหัก หรือช่วยให้ประกอบเต็นท์ได้ภายในนาทีเดียว มันเป็นซิปที่ช่วยเราได้มาก และอย่างที่เห็นเราเรียกมันว่า Y-zipper

Y-zipper เป็นผลงานการออกแบบที่มีมานานกว่า 40 ปี ตอนนั้น William Freedman อดีตวิศวกรของโพลารอยด์ ปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์ประจำ MIT ได้มีความคิด ถึงซิปสามด้าน มันจะคล้ายกับซิปแบบดั้งเดิมตรงที่มีชิ้นส่วนที่เกาะเกี่ยวกันเพื่อสร้างการยึดติดที่แข็งแรงมั่นคง แต่เมื่อเพิ่มด้านที่สามเข้าไปมันจะกลายเป็นโครงสร้างที่แข็งแรงมาก และเมื่อรูดซิปออกมันก็จะกลับมาเป็นชิ้นส่วนที่อ่อนตัวได้

อย่างไรก็ตาม ไอเดียของดร. ฟรีแมนถูกปัดตกไปในงานประกวดการออกแบบในปี 1985 ในช่วงปีที่ผ่านมาวัสดุใหม่ ๆ และเครื่องพิมพ์สามมิติได้ก้าวเข้ามา ทำให้มันมีโอกาสที่จะสร้างเครื่องประกอบอัตโนมัติ และปลุกไอเดีย Y-zipper ให้ฟื้นขึ้นมาอีกครั้ง

เป็นโอกาสครั้งที่สองของงานนวัตกรรม Y-zipper

โครงการนี้นำโดยเจียจี หลี่ นักวิจัยหลังปริญญาเอกของ MIT และนักวิจัยของ CSAIL พวกเขาได้สร้าง Y-zipper ในรูปแบบที่สามารถพิมพ์แบบ 3 มิติได้ ซิปแต่ละชิ้นเริ่มต้นจากการออกแบบบนคอมพิวเตอร์ ซึ่งหลี่และทีมของเขาเชื่อมต่อรูปทรงสามเหลี่ยม และรูปทรงที่สามารถรูดซิปได้เข้าด้วยกัน ดัดและโค้งงอตามที่ต้องการ

เมื่อได้แบบซิปรูปตัว Y ที่แข็งแรงแล้ว พวกเขาก็จะแตกมันออกเป็นแผ่นซิปแบนๆ สามแผ่นที่สามารถพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3D ได้ หลังจากลอกออกจากแท่นพิมพ์แล้วก็ใช้หัวซิปที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ เพื่อประสานมันเข้าด้วยกัน ทั้งสามแผ่นจะถูกป้อนเข้าไปในช่องใดช่องหนึ่งจากสามช่อง และเช่นเดียวกับหัวซิปแบบดั้งเดิม เมื่อคุณดึงชิ้นส่วนทั้งสามผ่านหัวซิปนี้ พวกมันจะล็อคเข้าด้วยกัน และเป็นรูปทรงที่แข็งแรงออกมาอีกด้านหนึ่ง รูปทรงที่ได้อาจเป็นแท่ง โค้ง หรือแม้แต่เกลียว (ขึ้นอยู่กับวิธีการพิมพ์แต่ละด้าน และมุมต่างๆ ที่อยู่ภายใน) เมื่อคุณเลื่อนแผ่นซิปกลับผ่านหัวซิป แผ่นซิปทั้งสามก็จะแยกออกจากกัน***

มันดูเท่นะ แต่ยังมีวิธีการใช้งานที่เซ็กซี่และใช้งานได้จริงมากกว่านั้นอีก

ในวิดีโอที่ผลิตโดย MIT เราจะได้เห็นขั้นตอนการออกแบบอุปกรณ์พยุงมือที่ใช้ Y-zipper พวกเขาเริ่มต้นด้วยการใช้ซอฟต์แวร์ CAD บนคอมพิวเตอร์ สร้างรูปทรงที่แข็งแรงซึ่งจะโค้งรับกับมือ และในขั้นตอนการใช้งานจริง พวกเขาได้แยกมันออกเป็นชิ้นส่วนซิปแบนๆ สามชิ้นที่สามารถประกอบเข้าด้วยกันได้

นักวิจัยได้พิมพ์ส่วนที่เป็นแผ่นเรียบลงบนถุงมือผ้าในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งเมื่อสวมใส่แล้วก็ยังคงมีความยืดหยุ่นได้ดี จากนั้นนักวิจัยได้ใช้หัวซิปขนาดเล็กเพื่อเชื่อมต่อส่วนที่เหลืออีกสองด้านเข้าด้วยกัน ถุงมือที่ได้จึงมีรูปทรงคล้ายซิปตัว Y และมีโครงสร้างที่แข็งแรง ลองนึกภาพดูว่ามันจะนำไปใช้กับเฝือกสำหรับขาหักได้อย่างไรบ้าง

ในอีกส่วนหนึ่งของวิดีโอ หุ่นยนต์ขนาดเล็กมีขาแบบซิปรูปตัว Y สี่ขาที่เลื่อนขึ้นลงได้ ทำให้มันสามารถเดินลอดใต้สิ่งกีดขวางได้ ภายในตัวหุ่นยนต์ มีหัวซิปสี่ตัวที่ช่วยให้ส่วนที่อ่อนตัวได้ม้วนกลับเข้าไปในตัวหุ่นยนต์

สุดท้ายนี้ ซิปรูปตัว Y ถูกนำมาใช้เป็นโครงสำหรับเต็นท์ ด้านที่อ่อนตัวทั้งสี่ด้านถูกเย็บติดกับตะเข็บทั้งสี่ และเมื่อรูดซิปด้านทั้งสองเข้ากับแกนกลาง แต่ละด้านก็จะแข็งแรงและรองรับโครงเต็นท์ได้อย่างสมบูรณ์ และหากคุณขี้เกียจรูดเอง คุณสามารถติดตัวรูดซิปอัตโนมัติขนาดเล็กเข้ากับหัวซิปได้ และมันจะช่วยรูดซิปให้คุณได้ วิธีนี้ช่วยลดเวลาในการกางเต็นท์เหลือเพียงหนึ่งนาที ลองนึกภาพดูสิว่าคุณจะมีเวลามากขึ้นแค่ไหนในการไปจุดกองไฟ

ทีมงานยังคงทำงานเกี่ยวกับการผลิตวัสดุ และกระบวนการผลิตให้ได้ปริมาณมาก ๆ อยู่ แต่ดูเหมือนว่าในอนาคตเราจะได้เห็นซิปรูปตัว Y อยู่ทั่วไปหมด ยกเว้นตรงซิปกางเกงของคุณ😁