Was? Modebewusste Persönlichkeiten der Gesellschaft können tatsächlich am Raketenbau „teilnehmen“!

Wie man sich anhand des Titels vorstellen kann, handelt es sich hierbei um eine Geschichte, die einen langen Zeitraum umfasst – auch die Zeitspanne ist dieselbe, nämlich vom späten 19. Jahrhundert bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts.

Die Geschichte beginnt mit einer mutigen Frau namens Madeline Vionnet. Männliche Leser wissen vielleicht nicht so leicht, wer das ist, aber weibliche Leser werden vielleicht antworten: Dies ist neben Coco Chanel einer der drei großen Modedesigner der 1920er und 1930er Jahre.

Porträt von Madeleine Vionnet, Bildquelle: wikimedia

Nur wenige Menschen kennen ihren familiären Hintergrund. Jeder wusste nur vage, dass sie aus einer armen Familie stammte, sehr früh heiratete und ihr Kind das erste Lebensjahr nicht überlebte. Später erlebte sie Eheprobleme und überquerte allein den Ärmelkanal nach London. Sie arbeitete in mehreren Aushilfsjobs und wurde schließlich Schneidergehilfin. Wahrscheinlich war es zu dieser Zeit, als Vionnet beschloss, dass das Nähen von Kleidern ihre einzige Karrieremöglichkeit sei.

Als sie genug Geld verdient hatte, um nach Frankreich zurückzukehren, erlebte die Modewelt bereits im Stillen einen Wandel. Die Frauenbefreiungsbewegung, die das gesamte 20. Jahrhundert erfasste, brodelte weiter. Viele Frauen der Avantgarde gingen voran und warfen die harten Korsetts weg, die ihren Körper wie ein Fluch einengten. Die amerikanische Tänzerin Isadora Duncan setzte einen Trend, indem sie barfuß mit wehendem Rock tanzte. Dieses ungezügelte und reine Bild, wie eine griechische Göttin, berührte den jungen Vionnet. Sie war entschlossen, einen Rock zu entwerfen, der so fließend und sanft wie Wasser war und es Frauen ermöglichte, ihre Körperkurven frei zu zeigen, ohne eingeschränkt zu sein.

Doch wie lässt sich dies erreichen?

Sie verwandelte ihre Liebe zur Kleidung in äußerst sensible Beobachtung und Erfahrung. Sie spielte vorsichtig mit den verschiedenen Stoffen und plötzlich kam ihr eine Inspiration.

Sie drehte ein Stück dünnen, aber strukturierten Seidenstoff um 45 Grad und schnitt es diagonal durch. Der ursprünglich etwas steife und beengte Stoff zeigt bei diagonaler Aufhängung unerwartet eine fließende und fallende Textur. Diese fallende Textur passt perfekt auf die Schaufensterpuppe, die zum Zuschneiden von Kleidung verwendet wird, und umreißt anmutige Kurven.

Ein Kleid, entworfen von Madeleine Vionnet im Jahr 1925. Bildquelle: wikimedia

Diese Technik wurde später „Schrägschnitt“ genannt. Die Frage ist, warum der Stoff nach dem schrägen Zuschneiden so leicht und anmutig erscheint?

Dies ist eine Frage der technischen Struktur . Die meisten natürlichen Materialien wie Baumwolle und Seide weisen eine sehr geringe Duktilität auf. Ingenieurtechnisch gesehen ist der Elastizitätsmodul sehr groß, das heißt, das Verhältnis von Spannung zu Dehnung ist sehr groß – selbst mit viel Kraftaufwand lässt sich eine deutliche Verformung nicht mehr herausziehen. Im Gegenteil, Dinge mit einem kleinen Elastizitätsmodul, wie Gummi und das übliche Baumwollgewebe mit Lycra, neigen eher dazu, sich zu verformen.

Jeder Faden des Stoffes wird durch senkrechtes Überkreuzen der Kette und des Schusses gewebt. Es kann also nicht horizontal oder vertikal gezogen werden. Bei Stoffen mit einem großen Elastizitätsmodul ist der Elastizitätsmodul bei schräger Scherung tatsächlich gering und sie können sich in schräger Richtung dehnen und zusammenziehen. Je gröber die Fasern und je lockerer die Webart, desto dehnbarer ist der Stoff und desto stärker fällt er.

Um es intuitiver zu verstehen, können Sie ein quadratisches Stück Gaze nehmen und die Dehnung der Gaze vergleichen, wenn sie diagonal gezogen wird und wenn sie von der gegenüberliegenden Seite gezogen wird. Bildquelle: wikimedia

Die Schrägschnitttechnik entwickelte sich sofort zu einem großen Trend in der Pariser Modebranche. Vionnet wurde damit zur „Königin des Schrägschnitts“.

Vionnet hatte natürlich weder Mathematik noch Physik studiert und wusste wahrscheinlich nichts über Begriffe wie „Elastizitätsmodul“. Ihre Beherrschung der Materialien zeigt jedoch die Schönheit der Mathematik und des Ingenieurwesens. Sie schnitt auch den Saum eines schräg geschnittenen Rocks diagonal ab und fügte parallelogrammförmige Stoffe ein, sodass der Saum Schicht für Schicht wie Descartes‘ blattförmige Linien herunterfiel; und auch ihre eckig geschnittenen Röcke waren sehr schön, aus den passenden Materialien gefertigt, und bildeten unter der Scherkraft des Falls vertikale Falten wie Wasserwellen.

Alles entspringt der Intuition des Handwerkers. Oftmals gehen die Erkenntnisse und die Intuition eines Handwerkers über die Theorie hinaus. Dies beruht auf ihrer Erfahrung und Wahrnehmung von Materialien in der Praxis. Ähnlich wie Vionnets Intuition entdeckten amerikanische Segelmacher bereits im 19. Jahrhundert, dass Segel, die in einem bestimmten Winkel geschnitten und aufgehängt werden, stärker und wendiger sind, sodass sie britische Segelboote bei Rennen weit hinter sich lassen konnten. Das Prinzip, nach dem Segelmacher Segel verarbeiten, ähnelt dem „Schrägschnitt“, wird jedoch in die entgegengesetzte Richtung angewendet – die Textur des Segeltuchs bildet bei geradem Schnitt eine stabilere Struktur.

Diese handwerkliche Intuition kam ein halbes Jahrhundert später erneut zum Tragen. Dieses Mal erstreckt es sich auf einen unerwarteten Bereich – Raketen.

Raketentreibstoff kann in zwei Arten unterteilt werden: flüssig und fest. Unter ihnen ist Festbrennstoff leichter und einfacher zu kontrollieren. Das einzige Problem besteht darin, dass sich dieses Kunststoffmaterial bei Entzündung ausdehnt, was leicht zum Platzen des Kraftstofftanks führen kann .

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In den 1950er Jahren startete die NASA nacheinander mehrere Polaris-Raketen, die jedoch alle aufgrund ähnlicher Probleme versagten und explodierten.

James Edward Gordon, ein britischer Wissenschaftler und einer der Begründer der Materialwissenschaften und Biomechanik, erwähnte in seinem berühmten Werk „What is Structure“, dass Ingenieure, die für die NASA arbeiteten , sich von den damals beliebten schräg geschnittenen Pyjamas inspirieren ließen: Könnte sich der Treibstofftank wie Seide in vertikaler Richtung leicht ausdehnen und zusammenziehen und so das Problem der Zündausdehnung lösen?

Die Antwort lautet: Ja.

In den späten 1950er und frühen 1960er Jahren verbesserten Ingenieure das Design von Kraftstofftanks , indem sie Metallmaterialien mit extrem kleinem Elastizitätsmodul durch gehärtete Glas- oder Kohlefaserfilamente ersetzten, die diagonal wie Geflechte gewickelt und dann mit hitzebeständigen Materialien gefüllt wurden. Beim Abschuss der Rakete dehnen sich diese Materialien aus und dehnen den Tank ganz leicht. Dadurch wird die Richtung der Kraftstoffkraft nicht beeinflusst und die Tragödie einer Explosion kann verhindert werden.

Spätere Raketentreibstofftanks verwendeten alle ein ähnliches Design. Festbrennstoffe werden häufig in Raketentriebwerken verwendet und spielen beim Start von Satelliten aller Größen eine wichtige Rolle. Dank der Erfindung des „Bias Cutting“ können wir fernsehen und GPS verwenden.

Diese handwerkliche Intuition, gepaart mit „Inspiration“ über Disziplinen und Bereiche hinweg, stellt einen Wendepunkt in der technologischen Innovation dar. Der „Aufstieg“ vom Handwerker zum Ingenieur erfordert eine umfassende und systematische theoretische Ausbildung. Was Handwerker und Ingenieure jedoch verbindet, ist ein unverzichtbares Erfahrungswissen, das nur durch Übung erworben werden kann. Der Schwerpunkt der Praxis liegt nicht nur auf der Entwicklung praktischer Fähigkeiten, sondern auch auf der Entwicklung von Beobachtung, Kommunikation, Wahrnehmung und sogar Empathie. Es geht darum, Beobachtungen in der Realität zu nutzen, um sorgfältig nachzudenken und mutig zu konzipieren und umzusetzen.

Für Institutionen ist die Schaffung einer Umgebung, in der Vielfalt und Zusammenarbeit wertgeschätzt werden, hilfreich bei der Pflege, Weitergabe und Innovation von Erfahrungswissen. Schließlich sind die Quellen empirischen Wissens vielfältig, und die beiden Bereiche Nachthemden und Raketen stehen zwar in keinerlei Zusammenhang, können aber dennoch „unerwartete“ Verbindungen hervorbringen. Dies erfordert von den Institutionen, ein flexibleres und freieres Umfeld für die Verwaltung von Erfahrungswissen zu schaffen.

Ein Forschungsteam befasste sich einmal eingehend mit einem bekannten Halbleiterunternehmen in Taiwan, China, und informierte sich über dessen Projektinnovationsprozess. Die Untersuchung ergab, dass die für das Projekt erforderlichen neuen Technologien eine Zusammenarbeit zwischen den Institutionen erfordern. Diese Art von Innovation wird nicht nur durch technische Bedingungen unterstützt, sondern auch durch Managementbedingungen, die dem Team genügend Raum für Kommunikation, Begegnung und Lernen mit der Außenwelt geben und es dann ermöglichen, das Wissen auf der Erfahrungsebene in Form von Experimenten im kleinen Maßstab in praktische Innovationen umzusetzen.

Die Stärke von Handwerkern und Ingenieuren liegt darin, zwei voneinander unabhängige Dinge in den Details der Welt miteinander zu verbinden und sie dann mithilfe von Mathematik, Physik und Ingenieurskunst fest zusammenzufügen. In dieser Welt mangelt es nie an weisen und leidenschaftlichen Augen. was wir schätzen müssen, ist, wie wir solch eine ausgeprägte Weisheit kultivieren und dem Funken der Weisheit die Möglichkeit geben können, zu leuchten.

Verweise

[1] JE Gordon (1978), Strukturen oder warum Dinge nicht umfallen.

[2] https://www.businessoffashion.com/articles/education/madeleine-vionnet-1876-1975

[3] Madelyn Shaw (2006) Textilien und der Körper: Die Geometrie der Kleidung, Symposiumsband der Textile Society of America. 322.

[4] Hung, HF, Kao, HP, & Chu, YY (2008). Eine empirische Studie zu Wissensintegration, Technologieinnovation und experimenteller Praxis. Expertensysteme mit Anwendungen, 35(1-2), 177-186.

Planung und Produktion

Autor: Dr. Zheng Li, Geschichte der Wissenschaft und Technologie

Rezension von Liu Yong, Forscher, National Space Science Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Planung: Xu Lai, Ding Zong

Herausgeber: Ding Zong

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