拓扑优化是一种计算机辅助设计方法，能够在保证承载能力的前提下显著降低混凝土和钢筋用量。传统上，优化得到的复杂截面需要刚性模具或3D打印设备才能浇筑，这在设备匮乏的地区难以实现。MIT 的研究团队展示了一种更易获取的方案——使用缝制的纺织模具。团队通过自动化的图案生成流程，将 3 米长的优化梁设计展开为平面布料片，裁剪并缝合后形成可变形的模具。相较于同等承载的传统矩形梁，优化梁的混凝土用量约为原来的 $\frac{1}{3}$，钢筋用量约为 $\frac{1}{2}$。实验中，梁的挠度与计算模型的预测误差仅约 2%。
纺织模具的关键在于利用布料在浇筑时的柔性。研究者先用图形静力学快速布置钢筋路径，使钢筋在整个梁长上受力均匀；随后采用拓扑优化确定混凝土的填充区域并去除冗余材料。自动化流程会在展开布料时考虑其变形，确保最终浇筑形状接近设计。实际操作中，团队选用含砂量高、含水率适中的混凝土，以避免水分通过棉布流失并保证流动性。浇筑时手工压实、敲击布料即可完成，无需使用振动棒。三种不同拼接数量（36、56、76 片）的模具测试表明，56 片的方案在局部控制与整体误差之间取得最佳平衡。
成本与适用性方面，纺织模具在劳动力成本相对低廉的全球南方地区可节约约 10%–20% 的造价，而在劳动力昂贵的北方地区则可能增加 16%–55%。因此，这种技术最适合一次性或小批量生产的定制混凝土构件，如外露梁、屋面大跨、步行桥和景观结构；对于大批量的矩形梁仍以传统可重复使用模具更具经济性。启动该工艺仅需数字化图案、缝纫机、合适的布料和简易木框，门槛远低于机器人加工或混凝土 3D 打印。
团队计划进一步测试多根梁的极限破坏行为，并针对更长跨度的自重和布料受力进行新设计。正如作者所言，这类基于力学优化的有机形态展示了结构力的自然流动，美学与效率兼具。
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