Elemér
0 °C
10 °C

A kötésminták segíthetnek az emberi DNS megértésében

2021.01.31. 14:40

Elisabetta Matsumoto elkötelezett hobbikötő, aki már gyerekkora óta él kötési szenvedélyének. 2009-ben a Pennsylvaniai Egyetemen egy japán vörös sárkány mintájának kötése közben különleges csomós öltést fedezett fel.

„Mindenféle könyveim vannak, ezernyi különböző öltésmintával, de a vörös sárkányos fali szőttes olyan volt, amilyet még sose láttam” – mondta.

Ez késztette arra, hogy az öltések geometriáját vizsgálja, és a kötés matematikai szabályszerűségeit tanulmányozza – írja a Sciencenews

Körülbelül száz alapöltés van, mondja Matsumoto.

Ahogy változtatjuk az öltéskombinációkat, megváltozik az anyag rugalmassága, tartása és még a térbeli struktúrája is.

A fonal ugyan önmagában nagyon elasztikus, de pusztán a kötésmódtól kétszeresére nyúlhat a kötött anyag hossza, miközben a fonal magától nem nyúlik.

Matsumoto jelenleg az atlantai Georgia Technológiai Intézetben bogozza ki szó szerint azokat a matematikai szabályokat, melyek lehetővé teszik, hogy a különböző öltések ilyen különös tulajdonságokat kölcsönözzenek a szövetnek.

Matsumoto azt reméli, hogy létrehoz egy katalógust a különböző öltéstípusokkal, azok kombinációival és anyagra gyakorolt hatásukkal. Kötni szeretőknek, tudósoknak és gyártóknak egyaránt hasznos lehet a kötésszótár, mondja.

Matsumoto kutatása a csomóelméleten alapszik, mely voltaképpen matematikai elvek kombinációja. Ezek az elvek a csomók formálódását, kialakulását modellezik, definiálják. Segítettek megérteni azt is, hogy a DNS hogyan jön létre, és hogy bomlik fel, illetve hogy egy molekula összetétele és térben való elrendeződése miként áll kapcsolatban a fizikai és kémiai jellemzőivel.

Matsumoto azért használja a csomóelméletet, hogy megértse, egyes minták hogyan fonódnak össze a szomszédosakkal.

A öltéstípusok, azok geometriai különbségei, csakúgy, mint az a rendszer, amibe az öltések egymáshoz illeszkednek egy textilben, meghatározhatják a szövet tulajdonságait – mondja. Kis változtatások, csakúgy, mint néhány kisebb kereszteződés egy csomóban, óriási változásokat eredményezhetnek az anyagban.

Például egy olyan szövet, ami csak egyfajta öltéssel készül, mint mondjuk egy fűzés vagy szegély, hajlamos begöndöríteni az anyagot a sarkok felé. De ha már két öltéstípust kombinálunk, sorokban és oszlopokban, akkor a szövet lapos marad.

És noha kinézetre szinte egyformának tűnnek, a szövetek különbözőképpen nyúlnak – nyilatkozta Matsumoto és a kutatásban részt vevő tanítványa, Shashank Markande 2020 júliusában a Bridges 2020 nevű konferencián.

Matsumotóék most készítenek egy algoritmust, amely leképezi a kötésmódokat. Fonaljellemzőket, matematikai öltésrészleteket és kész kötött anyagokat használnak inputként, a program pedig prognosztizálja a majdani szövet jellemzőit. Ezek a jóslások egy napon majd segíthetnek a szabóknak a különleges célra használt anyagok elkészítésében, az állványoktól a smart clothingig, vagyis az okosruházatig.

Bélát is nyugodtan itt keressék!