【本学研究者情報】

〇材料科学高等研究所　助教　Sonia Mahmoudi
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• 周期的に糸が絡まった構造を、ほどけ方に基づいて分類する方法を提案
• 未知の構造が編み物として作成可能かどうかを判定可能に
• 伝線しにくい構造や、逆に壊れやすい構造など、壊れ方を制御した新しいトポロジーを考案

【概要】

本研究では、「編み物とは何か」をトポロジー^※1の観点から定義し、周期的に糸が絡まった構造が編み物として作成可能かどうかを判定する方法を提案しました。

棒針編みやかぎ針編みでは、糸の両端を固定したまま小さな操作を繰り返すことで、大きな布を作ることができます。本研究チームは、この「局所的な操作のみで作れる」という制約が、糸の絡まり方にどのように反映されるかに着目しました。特に、編み物では一部分の絡まりがほどけると、その変化が周囲へ連鎖的に広がるという特徴がある点に注目しました。本研究ではこの連鎖を「欠陥」の伝播として記述し、その伝播の仕方に基づいて構造を分類しました。これにより、初めて見る構造であっても、トポロジー情報のみから、編み物として作成可能かどうかを判定できるようになりました。

この手法を応用することで、ストッキングの伝線のように、絡まりの崩壊が広範囲へ広がる現象を、統一的に理解できることも示されました。さらに、欠陥が広がりにくい構造を設計することで、部分的にほどけても連鎖的に壊れにくい新しい編み物の例を提案しました。

図1 編める/編めない構造それぞれの具体例。これらの区別は簡単ではない。

【用語解説】

※1 トポロジー：長さや角度ではなく、切ったり貼ったりしない変形で保たれる性質を扱う数学の分野。

【論文情報】

論文名：Topological defect propagation to classify knitted fabrics
著者：Daisuke S. Shimamoto, Keiko Shimamoto, Sonia Mahmoudi, and Samuel Poincloux
発表雑誌：Physical Review X
掲載日：2026年7月15日（水）　00：00（日本時間）
DOI：https://doi.org/10.1103/g565-3dyn

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究内容について）
東北大学 材料科学高等研究所（WPI-AIMR）
助教　ソニア・マムーディ
TEL. 022-217-6176　　
Email. sonia.mahmoudi.d8*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（報道について）
東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR） 広報戦略室
TEL. 022-217-6146 　
Email. aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）