纺织大师之九：Leaf
2023年7月12日星期三

                               （1）  经编                                                 （2）纬编

图1 针织物的经编和纬编线圈结构

      针织物是衣服面料的重要种类，各类内衣、运动衣，甚至是鞋子的面料等等，都由针织物制成。由针织线圈串套而成，如图1所示有经编和纬编之分。试想像一下，假如是一根伸直的弹性杆，例如挠曲性足够大的弹性圆棒，要成为弯曲的圈状，串在一起，还要形成稳定的织物结构，是否有点异想天开？但是纱线可以，借助纱线中纤维间的相对滑移和摩擦，产生了足够的挠曲度，可以形成稳定的织物结构。
       国际纺织届的针织大师，就是本文所讲的Leaf。

图2 针织物叶子图案

       Leaf，不是树叶，当然针织物中以树叶纹路作为图案的例子和织法很多，如图2所示。所以Leaf，从家族名字看，就是天生做针织的高手。
       我们看文献，经常在针织工艺和针织结构领域发现Leaf的名字，在文献中出现的名字是GAV Leaf，全名是Gerald Aurther Vernon Leaf，有时候也称呼为Gerry Leaf。关于Leaf的生平信息不多，只知道他出生于1929年[1]，在1950年代从英国伦敦大学数学系毕业，然后在英国针织业同业研究协会（Hosiery and Allied Trades Research Association，简称HATRA）统计部门工作，不久又获得伦敦大学科学硕士学位。1965年在英国利兹大学纺织系被聘为讲师（Lecturer），1970年晋升为高级讲师，1986年成为准教授（Reader）。英国大学的Reader就相当于美国大学的Professor。Leaf在1984年才被授予博士学位。1985年获得英国纺织学会瓦纳奖章。1993年从利兹大学退休。Leaf在纺织界有很高的学术声誉，被邀请到印度理工（IIT）、澳大利亚新南威尔士大学（Postle工作的地方）、我国的香港理工大学做过一定时间段的学术访问。Leaf也是英国皇家统计学会的会员。两个女儿伴随着Leaf，让Leaf的生活充满了乐趣。2019年8月Leaf在英国利兹去世，享年90高寿。
       Leaf的工作主要在于织物织造和织物结构力学，尤其是针织物的织造和结构力学。其实无论是机织物还是针织物，都由以Leaf命名的结构模型，与Peirce有点类似。Leaf研究机织物也是很有一套，此处不赘述。从文献看，Leaf借鉴了Peirce的很多思想，但在机织物的纱线横截面和针织物的线圈形态上，大幅度更改了Peirce模型过于理想、偏离织物实际结构的状态。另外Leaf的数理功底更深，他的工作在针织物线圈结构的能量最低原理与结构稳定性上更具有开创性。在物理学的PRL上2018年曾发表了针织物结构力学的论文[2]，相同的作者在同一年又在PRX上发表论文聚焦于针织物的几何结构和弹性问题[3]。论文引用了Leaf在1955年[4]和1960年[5]关于针织物线圈结构的工作。可见Leaf的研究工作影响之深远。
       Leaf与很多中国学者有合作，比如英国曼彻斯特大学材料系的陈晓钢教授[6,7]。Leaf的工作还影响了很多学者，在他去世后，仍有学者在发表论文时署上他的名字，并特声明用于纪念Leaf[8]。在SCI核心集里面收录了53篇Leaf写的论文，大部分论文都是一作或独作。这也是Leaf的研究风格，优雅中的精心思考，静心中的独特创新。
       总之，Leaf不只是针织物的叶子，Leaf是针织物织造和结构大师。

参考文献：
1 https://www.leeds.ac.uk/secretariat/obituaries/2019/leaf_gerry.html
2 Samuel Poincloux, Mokhtar Adda-Bedia, and Frédéric Lechenault. Crackling Dynamics in the Mechanical Response of Knitted Fabrics. Phys. Rev. Lett. 121, 058002 (2018)
3 Samuel Poincloux, Mokhtar Adda-Bedia, and Frédéric Lechenault. Geometry and Elasticity of a Knitted Fabric. Phys. Rev. X 8, 021075 (2018)
4 G. A. V. Leaf and A. Glaskin, 43—The Geometry of a Plain Knitted Loop, J. Text. Inst. Trans. 46, T587 (1955).
5 G. A. V. Leaf, Models of the Plain-Knitted Loop, J. Text. Inst. Trans. 51, T49 (1960).
6 Leaf, G.A.V., Chen, Y., and Chen, X., The Initial Bending Behaviour of Plain Woven Fabrics, J. Textile Inst. 84, 419- 428 (1993).
7 X. Chen, G.A.V. Leaf. Engineering Design of Woven Fabrics for Specific Properties. Textile Research Journal, 2020, 70(5): 437–442
8 Pandarum, R., Harlock, S.C., Hunter, L. and Leaf, G.A.V. A normative method for the classification and assessment of women's 3-D scanned morphotypes. International Journal of Clothing Science and Technology, 2021, 33(3): 421-433.