Universidad de StuttgartyUniversidad de FriburgoDesarrollado por investigadores dePuerta solar impresa en 4DRepresenta un avance significativo en la tecnología arquitectónica. Este sistema de sombreado y fachada sensible a la intemperie funciona de forma autónoma, ajustando su forma según las condiciones ambientales sin necesidad de electricidad. Solar Gate mejora la regulación del clima interior imitando los procesos naturales, al tiempo que demuestra el potencial de la impresión 4D en la arquitectura sostenible.
El concepto de impresión 4D
La impresión 4D se refiere a materiales que pueden cambiar de forma o comportamiento con el tiempo después del proceso de impresión inicial. Solar Gate utiliza fibras de celulosa de base biológica especialmente diseñadas que imitan las propiedades higromórficas que se encuentran en los tejidos vegetales, específicamente las fibras de celulosa de las piñas. Este enfoque innovador resalta la intersección de la tecnología y la naturaleza.
Diseño y funcionalidad: Inspirados en la naturaleza
Para higromorfos
El diseño de Solar Gate se inspiró en el movimiento natural de las piñas, que se abren y cierran según los niveles de humedad. Esta característica higromórfica permite que las copas absorban la humedad en condiciones de alta humedad, provocando que se expandan y se enrollen. Por el contrario, con baja humedad los materiales se encogen, aplanando la estructura.
Estructuras de doble capa
Utilizando un método de fabricación computacional, los investigadores extruyen fibras de celulosa en estructuras de dos capas que imitan las escamas de las piñas. Este diseño único es parte integral de la funcionalidad de Solar Gate, permitiéndole responder dinámicamente a los cambios ambientales.
Pruebas e implementación: aplicaciones en el mundo real
Instalación de livMatS Biomimetic Shell'de
Los investigadores desarrollaron la Puerta Solar en un centro de investigación de la Universidad de Friburgo.'Concha biomimética livMatS'Lo instalaron en el tragaluz orientado al sur. Este edificio,Centro Internacional de Control de Enfermedades (IntCDC)yalfombras de estarSirve como demostrador para el Clúster de Excelencia, mostrando soluciones arquitectónicas innovadoras.
Pruebas durante todo el año
Solar Gate ha sido probado en condiciones climáticas reales durante más de un año. El sistema ha demostrado ser eficaz para regular el clima interior al abrirse y cerrarse automáticamente en respuesta a los ciclos climáticos estacionales. Durante los meses de invierno, las persianas permiten la entrada de la luz solar para una calefacción natural, mientras que en verano se cierran para reducir la ganancia solar.
Objetivos de la investigación: Soluciones arquitectónicas sostenibles
Demostración de teorías en la fabricación aditiva
La investigación tiene como objetivo validar dos teorías clave: la viabilidad de tecnologías accesibles y rentables a través de la fabricación aditiva y el potencial de la celulosa como material renovable en el diseño arquitectónico. Los resultados muestran que las prácticas sostenibles pueden integrarse en la arquitectura moderna.
Aplicaciones futuras
Los impactos de Solar Gate se extienden más allá de su uso actual y señalan el camino hacia edificios más receptivos y energéticamente eficientes. Los investigadores prevén que se podrían aplicar tecnologías similares en una variedad de contextos arquitectónicos, mejorando la sostenibilidad y la comodidad del usuario.
Una nueva era en la arquitectura adaptativa
Puerta solar impresa en 4DAporta un enfoque transformador al diseño arquitectónico al combinar innovaciones tecnológicas con principios naturales. Investigadores de la Universidad de Stuttgart y la Universidad de Friburgo han desarrollado un sistema que no sólo responde a las condiciones medioambientales sino que también apoya la sostenibilidad utilizando materiales renovables.
Universidades participantes
- Universidad de Stuttgart
Universidad de Stuttgart|@unistuttgart, - Universidad de Friburgo
Universidad de Friburgo|@unifreiburg
Institutos colaboradores
El proyecto implica varias colaboraciones interdisciplinarias, entre ellas:
- Instituto de Diseño y Construcción Computacional (ICD)
Centrado en el desarrollo de métodos computacionales para el diseño arquitectónico. - Instituto de Tecnología del Plástico (IKT)
Se especializa en el desarrollo y aplicación de materiales plásticos. - Clúster de Excelencia en Diseño y Construcción Computacional Integrativa para Arquitectura (IntCDC)
Un esfuerzo de investigación colaborativa destinado a innovar los procesos de diseño y construcción. - Grupo de Biomecánica Vegetal
Estudia la mecánica de las plantas para inspirar principios de diseño. - Departamento de Ingeniería de Microsistemas (IMTEK)
Investiga tecnologías de microingeniería que puedan integrarse en aplicaciones arquitectónicas. - Clúster de Excelencia de Sistemas Materiales Vivos, Adaptativos y Energéticamente Autónomos (livMatS)
Capaz de adaptarse a su entorno yautónomose centra en el desarrollo de materiales que puedan funcionar como
Investigadores participantes
El proyecto está dirigido por un equipo diverso de investigadores, que incluye:
- Tiffany Cheng
- Yasaman Tahouni
- Ekin Sila Sahin
- Kim Ulrich
- Silvia Lajewski
- Cristiano Bonten
- Madera de Dylan
- Jürgen Rühe
- Thomas Speck
- Achim Menges
Estos investigadores aportan experiencia de diversos campos, incluida la arquitectura, la ciencia de los materiales y la ingeniería, lo que contribuye al enfoque multifacético del proyecto.
Fotografía
La documentación visual de la Puerta del Sol impresa en 4D fue realizada por fotógrafos de renombre:
- Conné de los canales
@conne_van_d_grachten - Roland Halbe
@rolandhalbe https://rolandhalbe.eu/
Puerta solar impresa en 4DPara obtener información detallada y actualizaciones continuas, puede utilizar el recurso a continuación.
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