Fibrele de in sunt 100% regenerabile, biodegradabile și, prin urmare, oferă o bază excelentă pentru dezvoltarea alternativelor de economisire a resurselor în industria construcțiilor.
Industria construcțiilor se confruntă în prezent cu provocarea de a folosi mai puține materii prime și de a face trecerea la dezvoltarea sustenabilă în acest proces. Acest lucru necesită noi moduri de gândire în arhitectură atunci când vine vorba de utilizarea materiilor prime regenerabile. Într-un proiect comun, cercetătorii germani de la universitățile din Freiburg și Stuttgart au proiectat un pavilion construit din fibre de in țesute de un robot. Prin acest pavilion din grădina botanică a Universității din Freiburg, echipa prezintă o alternativă sustenabilă la metodele de construcție convenționale.
Fibrele de in au potențialul de a reduce semnificativ amprenta de carbon a clădirilor, mai ales atunci când sunt combinate cu structuri ușoare eficiente. Din aceste motive, elementele portante ale așa-numitului „pavilion livMatS” (sisteme de materiale vii, adaptive și autonome din punct de vedere energetic) sunt realizate din fibre de in.
Cercetătorii s-au lăsat ghidați de natură în dezvoltarea pavilionului. Cactusul saguaro (Carnegia gigantea) și prickly pear (Opuntia sp.) au servit ca inspirație pentru dispunerea fibrelor naturale și înfășurarea componentelor pavilionului. Ambii cactuși se caracterizează prin structura lor specială din lemn. Cactusul saguaro are un schelet cilindric care este gol în interior și, prin urmare, deosebit de ușor.
„Această structură se formează deoarece elementele individuale cresc împreună”, explică prof. Dr. Thomas Speck, directorul Grădinii Botanice de la Universitatea din Freiburg. „În țesutul lăstarilor laterali ai prickly pear, există, de asemenea, mănunchiuri de fibre de lemn împletite, care sunt aranjate în straturi și legate între ele. Țesutul acestuia se distinge și prin nivelul său deosebit de ridicat de rezistență”.
Cercetătorii au extras aceste structuri din modele organice și le-au implementat în pavilionul livMatS. Această abstractizare a permis cercetătorilor să transfere proprietățile mecanice ale structurilor din fibre împletite către elementele de susținere ale pavilionului livMatS.
„Compozitele din fibre au un raport excelent rezistență / greutate”, a spus prof. Dr. Ing. Jan Knippers de la Universitatea din Stuttgart. „Această proprietate oferă o bază excelentă pentru dezvoltarea structurilor ușoare inovatoare, eficiente din punct de vedere material”. În timp ce cercetările s-au concentrat până acum pe compozite de fibre produse sintetic, cum ar fi fibrele de sticlă și carbon, pavilionul livMatS include fibre naturale.
„În ceea ce privește proiectarea computerizată, procesele de lucru ale producției robotizate și ale funcționării mașinilor, fibrelor naturale și variabilitatea lor biologică au reprezentat noi provocări pentru noi”, spune prof. Achim Menges de la Institutul pentru proiectare și construcții computerizate (ICD) ) de la Universitatea din Stuttgart.
Acest lucru se datorează faptului că procesele au fost inițial dezvoltate pentru materiale sintetice, omogene și acum trebuiau transpuse la proprietățile materiale ale fibrelor de in. Modificarea modelului computerizat integrativ a făcut posibilă încorporarea acestor proprietăți materiale eterogene în proiectarea și planificarea componentelor individuale și a structurii generale.
Sursă: innovationorigins.com
