人们是怎么把这么重的东西顶在头上的？
波士顿大学机械工程专业的学生Sanika D. Barve正在澳门威尼斯人注册网站研究织物环，这些环主要是农村社区的妇女用来分配和平衡体重
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还是个孩子的时候，萨妮卡·d·巴夫（Sanika D. Barve）每年夏天都会离开她在辛辛那提的家，去印度浦那与祖澳门威尼斯人注册网站共度几个月。她和家人一起出去玩，去旅游，去上课，和祖母一起在当地的集市上购物。当她从一个摊位跑到另一个摊位时，Barve会在头顶着装满食物和家庭用品的篮子的妇女之间转弯：芒果，甘蔗，书籍，甚至是砖块。
多年后，巴夫作为一个成年人，作为波士顿大学工程学院的博士生，再次踏上同样的旅程，他想知道这些女性是如何做到的。他们是如何背着这么重的货物，在人群中穿梭，躲避狂奔的孩子们的？她注意到他们头上戴的织物环——几乎像皇冠一样——在分配重量和缓冲负荷方面起了什么作用？
Barve（25届工程系）认为，找到答案将成为一个完美的工程澳门威尼斯人注册网站研究项目。在过去的两年里，她一直在澳门威尼斯人注册网站研究不同类型的织物环（有些是扭曲的，有些是简单包裹的）如何帮助人们在头上搬运各种各样的东西，从沉重的水罐到不断移动的大米袋。
“我们试图理解为什么某些设计最适合特定的负载，”Barve说。“这种技术主要由农村农业社区的妇女使用。他们已经知道如何根据他们要携带的东西和它的重量来包裹纺织环；我的目标是理解为什么他们这样包装——为什么这是最佳工程？”
她的发现可能会对织物在其他领域的应用产生影响，从防震包装到耐磨的运动装备。
织物的机械性能
从亚洲到非洲，从欧洲到美洲，抬头已经有好几个世纪的历史了，所以也有圆环来帮助缓冲和分配负荷。有些是由植物或树叶制成的，但许多是由简单的织物制成的。在她小时候的市场旅行中，Barve最常见的是看到两种版本的纺织环：一种是通过反复扭曲和包裹成坚硬的甜甜圈形状，另一种是通过折叠和包裹成柔软的圆圈。
在波士顿大学的细长结构力学实验室，Barve一直在使用Instron机械试验机压缩环，监测它们对不同载荷和力的反应。她还碾碎了大块的布料样本，并把扭曲的布料条推进去，看看它们在压力下是如何弯曲的——增加额外的扭曲来跟踪任何变化。该实验室由Barve的导师，机械工程副教授Douglas P. Holmes领导。
通过她的实验，Barve发现扭曲的织物环在搬运和平衡容器和罐子方面效果最好：“它可以让负载产生的重力能量分布在扭曲的织物上，”她说。“所以，对于更重、非常坚硬的物体来说，它要好得多。”相比之下，包裹的设计非常适合软软的、柔韧的物品，比如米袋。
巴夫最近在美国物理学会2024年3月会议上展示了她的澳门威尼斯人注册网站研究成果，她说：“大米会在袋子里移动，当你走路的时候，这个物体会改变形状。”“包裹环更好——因为它们没有扭曲，当你移动时，它们可以适应物体的不同形状。”它们在物体周围起到缓冲作用，使物体稳定下来，而不仅仅是承受所有的载荷。”
Barve更广泛的兴趣在于织物的设计如何影响其机械性能。“我希望人们把纺织品看作是工程结构，”她说。但她还不确定在获得博士学位后，是将自己的专长用于学术领域，还是用于行业。目前，她还在继续检查这些织物环，在实验室里对它们进行压力测试——甚至戴上它们，对它们的性能进行更定性的评估。
“当涉及到这样的澳门威尼斯人注册网站研究时，有很多东西需要探索——我喜欢称之为机械人类学，”巴夫说。“承认我们并没有发现什么新东西，这一点非常重要。几千年来，女性一直在思考这个问题，我想阐明她们每天所做的工程。以科学的方式记录这一切将是不可思议的。”
观看上面的视频，看看Barve测试不同的纺织环。
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