Une "machine à tricoter" qui fabrique des objets 3D solides

Un nouveau prototype de machine à tricoter crée des formes tricotées solides, en ajoutant des mailles dans toutes les directions – avant, arrière et diagonale – permettant ainsi aux utilisateurs de construire une grande variété de formes et d'ajouter de la rigidité à différentes parties de l'objet.

Contrairement au tricot traditionnel, qui produit une feuille de mailles en 2D, cette machine prototype – développée par des chercheurs de Cornell et de l'université Carnegie Mellon – fonctionne davantage comme une imprimante 3D, en construisant des formes solides avec des couches horizontales de mailles.

« Nous démontrons que non seulement c'est possible, mais que, grâce à la méthode de fixation du point, nous bénéficions d'une grande flexibilité dans le contrôle du matériau », explique  François Guimbretière , professeur de sciences de l'information au sein du Cornell Ann S. Bowers College of Computing and Information Science et du  département inter-collèges de Design Tech . « L'expressivité est très comparable à celle d'une imprimante 3D. » 

François Guimbretière et son co-auteur, Victor Guimbretière '29, qui étudie à Cornell Engineering, ont présenté leurs travaux, intitulés « Using an Array of Needles to Create Solid Knitted Shapes », lors du symposium ACM sur les logiciels et technologies d'interface utilisateur à Busan, en Corée, le 30 septembre.

François Guimbretière s'est intéressé pour la première fois au tricot solide en bricolant une machine à tricoter dans le laboratoire du co-auteur Scott Hudson, professeur d'interaction homme-machine à l'École d'informatique de l'Université Carnegie Mellon, en 2016. Quelques années plus tard, François Guimbretière a construit le prototype à partir de zéro dans son sous-sol pendant la pandémie de COVID-19, en utilisant principalement des composants imprimés en 3D.

La machine est équipée d'un plateau d'aiguilles à tricoter disposées en blocs de 6x6, chacune composée d'un double crochet symétrique imprimé en 3D et fixé à un tube de support en laiton. Les parties avant et arrière du double crochet se déplacent indépendamment, permettant ainsi à la machine de tricoter à l'endroit ou à l'envers, selon la partie qui capte la première maille. Pour piloter la machine, les chercheurs ont développé une bibliothèque de code pour chaque type de point, permettant de générer un programme pour chaque produit.

Grâce à la tête de tricotage qui distribue le fil et peut se déplacer directement au-dessus des aiguilles, cette conception offre une excellente flexibilité pour la création de structures tricotées complexes. Les machines à tricoter rigides précédentes ne disposaient pas de cette flexibilité, ce qui limitait considérablement les formes qu'elles pouvaient produire, ont indiqué les chercheurs.

Jusqu'à présent, l'équipe a réussi à tricoter des objets en forme de C et de pyramide, ce qui démontre la capacité de la machine à créer des formes complexes et des surplombs.

Actuellement, le prototype est encore lent, sujet aux décrochages et il arrive que le fil se coince sur les mauvaises aiguilles, mais François Guimbretière prévoit de rendre la machine plus robuste. De plus, il devrait être facile d'adapter le modèle à une plus grande échelle, a-t-il indiqué, simplement en ajoutant un plateau d'aiguilles plus large. 

Selon François Guimbretière, cette approche, une fois perfectionnée, pourrait s'avérer utile pour des applications médicales, comme la confection de structures tricotées servant de support à la croissance de ligaments ou de veines artificiels. Le tricotage solide permet de moduler l'épaisseur et la rigidité du produit final, ce qui pourrait faciliter la reproduction fidèle des structures biologiques.

https://news.cornell.edu/stories/2025/11/knitting-machine-makes-solid-3d-objects