ربما ساعدت النظرية الرياضية للأقمشة مصممي الأزياء على تصميم ملابس "تجلس" تمامًا كما ينبغي على الجسم
فيليب بول، الطبيعة (ترجمة: ديكلا أورين)
ل. وقد طور مها ماهاديفان - من جامعة هارفارد في كامبريدج، ماساتشوستس - وزملاؤه معادلات تصف عدد وشكل الطيات التي ستتشكل في قطعة قماش معلقة. يمكن تطبيق المعادلات على أي شيء من التنانير إلى الستائر.
لقد استحوذت الطيات الموجودة في المنسوجات المعلقة على قلوب الحرفيين والمصممين لعدة قرون، ولكن في الآونة الأخيرة فقط بدأ العلماء في فهم ما الذي يملي سلوك كل هذه الطيات والتجاعيد.
تحمل معادلات مهديفان أيضًا إمكانية واعدة لشركات الملابس، والتي يمكن أن تعطي للمتسوقين عبر الإنترنت صورة افتراضية شخصية لكيفية ظهور قطعة الملابس عليهم - وهو أمر متحمسون جدًا للقيام به مع تطور المبيعات عبر الإنترنت. يقول مصمم الأقمشة ديفيد برين من جامعة دريكسيل في فيلادلفيا: "ليس لدينا صيغة لهذا الأمر". ويقول إن النموذج الرياضي للأقمشة "يمكن أن يجعل الأمر أسهل".
يقول برين إن جزءًا من المشكلة هو أن الملابس تكون صلبة جدًا في البعدين، ولكنها فضفاضة جدًا عندما تبدأ في الطي في ثلاثة أبعاد. كما أن الرياضيات التي تصف الأمر ليست بسيطة، لأنه عندما تتجعد قطعة من القماش الرقيق، تحدث جميع التشوهات تقريبًا في منطقة نقطة واحدة أو على طول خط واحد، حيث ينحني القماش بشكل حاد. وتحديد موقع هذه النقطة أو هذا الخط ليس بالأمر السهل على الإطلاق.
علاوة على ذلك، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا بمجرد أن يبدأ مرتديها في التحرك. تخلق حركاته سلسلة معقدة من الطيات والتمددات. حتى الآن، اعتمد الناس بشكل عام على التجربة والخطأ والاختصارات للتنبؤ بنمط الطي. يقول برين: "على المستوى العلمي، معرفتنا بالملابس محدودة للغاية".
نفس المشكلة تربك رسامي الرسوم المتحركة أيضًا. إن إنشاء صور للملابس بطريقة محوسبة يجعلها تبدو وكأنها مطاطية بسبب صعوبة محاكاة طريقة رفرفة الملابس بشكل واقعي. يقول برين: "للقيام بذلك علينا إجراء عمليات محاكاة متعددة". تعتبر عمليات المحاكاة هذه غير عملية عندما يتعلق الأمر بالرسوم المتحركة السريعة في الأفلام أو ألعاب الكمبيوتر.
يعتمد شكل هذه الورقة على التوازن بين عاملين. تسحب الجاذبية القماش للأسفل، لذلك إذا تقلصت الحافة العلوية للنسيج، فسوف تنحني إلى شكل موجة تحاول السقوط للأسفل بشكل مستقيم. ومع ذلك، فإن تكلفة الطي من حيث الطاقة منخفضة، كما أن مقاومة الطي تؤدي إلى فتح الورقة بدلاً من مجرد تعليقها بشكل مستقيم.
يستطيع الباحثون الآن حساب الشكل الدقيق للثنية الواحدة، وهي عبارة عن مخروط متذبذب من القماش ذو انحناء واحد ينحني إلى جزأين، بالنسبة للأقمشة ذات الصلابة والأوزان المختلفة.
بالنسبة للطيات الأكثر تعقيدًا، طور مهديفان وزملاؤه صيغًا تقريبية تتنبأ بعدد الطيات وشكلها. لقد وجدوا أن نسيجًا معينًا عادةً ما يكون له عدة حالات مطوية مستقرة ومختلفة. بالإضافة إلى ذلك، اكتشفوا أن حركة طفيفة للنسيج يمكن أن تحوله من موضع إلى آخر.
يعد هذا الجانب الديناميكي للأقمشة ضروريًا لظهور الثوب على الشخص المتحرك. قد تساعد معادلات مهديفان في التنبؤ بالحركات التي ستنتج أي طيات.
عبقري الرياضيات
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~748885109~~~30&SiteName=hayadan
