Nach 40 Jahren holt die Technik dieses revolutionären Reißverschluss-Design ein

Was die Studie zeigt

Die resultierenden Verschlüsse können an Campingausrüstung, medizinische Geräte, Roboter und Kunstinstallationen angebracht oder in diese integriert werden, um die Montage zu erleichtern. „Ein herkömmlicher Reißverschluss ist hervorragend zum Verschließen flacher Objekte wie einer Jacke, aber Freeman hat etwas Dynamischeres entwickelt.

Mit aktueller Fertigungstechnologie kann sein Mechanismus komplexere Objekte transformieren", sagt Jiaji Li, Postdoktorandin am MIT und Forscherin an der CSAIL, die als Hauptautorin einer Open-Access-Publikation über das Projekt fungiert. „Wir haben einen Prozess entwickelt, der Objekte erstellt, die Sie schnell von flexibel zu starr umwandeln können, und Sie können sicher sein, dass sie in der realen Welt funktionieren." Y-Zipper: Flexible-Rigide-Übergänge beim 3D-Druck mit einem Klick.

Quelle: MIT Warum Reißverschlüsse? In der Software von CSAIL können Nutzer bestimmen, wie sich der Verschluss nach dem Schließen gestaltet. Sie können die Länge jedes Streifens festlegen und Richtung sowie Winkel der Biegungen auswählen.

Zudem können sie zwischen vier grundlegenden

Zudem können sie zwischen vier grundlegenden Bewegungsmustern wählen, die die geschlossene Form definieren: gerade, wie eine Böge gebogen, wie eine Feder aufgewickelt oder wie Schrauben verdreht. Der fertige Y-Reißverschluss scheint in der physischen Welt seine Form zu verändern.

Wenn er offen ist, breitet er sich wie ein Tintenfisch mit drei ausgestreckten Tentakeln aus. Wenn er zugezogen wird, zieht er sich zu einer kompakteren Struktur zusammen (zum Beispiel wie ein Stab). Diese Flexibilität könnte für Reise- und Outdoor-Ausrüstung nützlich sein.

Das Aufstellen eines Zeltes allein kann bis zu sechs Minuten dauern, doch mit Unterstützung durch den Y-Reißverschluss wurde der Vorgang auf eine Minute und 20 Sekunden verkürzt. Jeder Arm ist an einer Seite des Zeltes befestigt und stützt die Struktur von oben, sodass der Verschluss das Dach effektiv in Position klappt.

Was die Studie zeigt

Dieser sanfte Übergang zwischen weichen und starren Zuständen könnte auch zur Entwicklung von besser anpassbaren Wearables beitragen, insbesondere im medizinischen Bereich.

Das Team umwickelte eine Y-Reißverschlusse mit einem Gipsverband am Unterarm, sodass der Träger ihn tagsüber lösen und nachts wieder schließen konnte, um weitere Verletzungen zu vermeiden. In dieser Konfiguration kann ein Gerät, das normalerweise starr wirkt, sich besser an den Komfort und die Bedürfnisse des Patienten anpassen.

Das System kann zudem zur Entwicklung von Technologien beitragen, die mit einem Knopfdruck in Bewegung gesetzt werden. Nach der Fertigung kann ein Motor an den Y-Reißverschluss angebracht werden, um den Schließvorgang zu automatisieren. Die Forscher haben diesen Ansatz genutzt, um ein anpassbares robotisches Vierbeiner zu entwickeln.

Ein solcher Roboter könnte zukünftig die

Ein solcher Roboter könnte zukünftig die Länge seiner Beine verändern, indem er sich in höhere Gliedmaßen verwandelt oder den Verschluss öffnet, um näher am Boden zu bleiben. Solche schnellen Formänderungen könnten Robotern ermöglichen, unebenem Gelände wie Schluchten oder Wäldern zu begegnen.

Motorbetriebene Y-Reißverschlüsse können zudem bewegte Kunstinstallationen erschaffen. In einem Beispiel entwickelte das Team eine lange, gewundene Blume, die „blühte", wenn ein stationärer Motor das Gerät zusammenzog.

Beherrschung des Materials Li und seine Kollegen sahen viele mögliche Anwendungen für den Y-Reißverschluss, mussten aber zunächst prüfen, ob er auch bei wiederholter Beanspruchung standhält. Das Team begann mit Belastungstests.

Dabei verglichen sie Polylactid (PLA)

Dabei verglichen sie Polylactid (PLA) und thermoplastisches Polyurethan (TPU), zwei Kunststoffe, die häufig im 3D-Druck eingesetzt werden. Eine Maschine bog die Y-Reißverschlüsse nach unten und zeigte, dass PLA höhere Lasten tragen konnte, während TPU flexibler war.

In einem separaten Test nutzten Forscher des CSAIL einen Aktuator, um den Verschluss wiederholt zu öffnen und zu schließen, bis er versagte. Der Y-Reißverschluss brach schließlich nach etwa 18.000 Zyklen. Nach Angaben von 3D-Simulationen liegt seine Haltbarkeit an seiner elastischen Struktur, die unter hohen Lasten die Spannungen gleichmäßiger verteilt.

Trotz dieser Ergebnisse sieht Li Potenzial für eine robustere Version aus widerstandsfähigeren Materialien wie Metall. Das Team kann die Reiverschlsse fr grere Projekte auch vergrern, obwohl das aktuelle 3D-Drucksystem diese Gre noch nicht herstellen kann. Li weist zudem auf Anwendungen hin, die bisher weitgehend unerforscht bleiben.

Was die Studie zeigt

In der Weltraumforschung knnten Y-frmige Reiverschlussarme in ein Raumschiff integriert werden, um nahegelegene Gesteinsproben zu sammeln. hnliche Verschlsse knnten ebenfalls in fr eine schnelle Montage konzipierte Strukturen eingebaut werden, was Hilfskrften ermglicht, nach Katastrophen oder whrend Rettungseinstzen Unterknfte oder medizinische Zelte rasch zu errichten. Die Neuinterpretation eines alltglichen Reiverschlusses zur Bewltigung dreidimensionaler morphologischer bergnge ist ein brillanter Ansatz fr dynamische Montageprozesse," sagt Guanyun Wang, Assistenzprofessor an der Zhejiang-Universitt, der nicht an der Studie beteiligt war.

Wichtiger noch ist, dass es die Lücke zwischen weichen und starren Zuständen effektiv überbrückt und einen hochskalierbaren, innovativen Fertigungsansatz bietet, der das zukünftige Design von Embodied Intelligence erheblich vorantreiben wird.

Referenz: „Y-zipper: 3D-Druck flexibler–starrer Übergangsmechanismus für schnelle und reversible Montage" von Jiaji Li, Xiang Chang, Mingming Li, Dingning Cao, Maxine Perroni-Scharf, Jeremy Mrzyglocki, Takumi Yamamoto, William Freeman und Stefanie Mueller, 13. April 2026, CHI '26: Proceedings of the 2026 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems.

DOI: 10.1145/3772318.3790723 Unterstützt durch ein Postdoktoranden-Forschungsstipendium der Zhejiang University und das MIT-GIST-Programm. Offenlegung: Die Arbeit der Forscher wurde auf der ACM-Konferenz für Mensch-Computer-Interaktion (CHI) im April vorgestellt.