Università di StoccardaeUniversità di FriburgoSviluppato dai ricercatori diPorta solare stampata in 4Drappresenta un progresso significativo nella tecnologia architettonica. Questo sistema di ombreggiatura e facciata sensibile alle intemperie funziona in modo autonomo, adattando la propria forma alle condizioni ambientali, senza bisogno di elettricità. Solar Gate migliora la regolazione del clima interno imitando i processi naturali e dimostrando al contempo il potenziale della stampa 4D nell'architettura sostenibile.
Il concetto di stampa 4D
Con stampa 4D si intendono materiali che possono cambiare forma o comportamento nel tempo dopo il processo di stampa iniziale. Solar Gate utilizza fibre di cellulosa di origine biologica appositamente progettate, che imitano le proprietà igromorfiche presenti nei tessuti vegetali, in particolare nelle fibre di cellulosa presenti nelle pigne. Questo approccio innovativo mette in risalto l'intersezione tra tecnologia e natura.
Design e funzionalità: ispirati dalla natura
Per gli igromorfi
Il design del Solar Gate trae ispirazione dal movimento naturale delle pigne, che si aprono e si chiudono in base al livello di umidità. Questa caratteristica igromorfica consente alle chiome di assorbire l'umidità in caso di elevata umidità, espandendosi e arricciandosi. Al contrario, in condizioni di bassa umidità i materiali si restringono, appiattendo la struttura.
Strutture a doppio strato
Utilizzando un metodo di produzione computazionale, i ricercatori estrudono le fibre di cellulosa in strutture a due strati che imitano le squame delle pigne. Questo design unico è parte integrante della funzionalità del Solar Gate, consentendogli di rispondere dinamicamente ai cambiamenti ambientali.
Test e implementazione: applicazioni nel mondo reale
Installazione di livMatS Biomimetic Shell'de
I ricercatori hanno sviluppato il Solar Gate presso un centro di ricerca dell'Università di FriburgoGuscio biomimetico livMatSL'hanno installato nel lucernario esposto a sud. Questo edificio,IntCDCelivMatSFunge da dimostratore per il Cluster of Excellence, presentando soluzioni architettoniche innovative.
Test tutto l'anno
Solar Gate è stato testato in condizioni meteorologiche reali per oltre un anno. Il sistema si è dimostrato efficace nella regolazione del clima interno, aprendosi e chiudendosi automaticamente in risposta ai cicli meteorologici stagionali. Durante i mesi invernali, le tende lasciano entrare la luce del sole per riscaldarsi naturalmente, mentre in estate vengono chiuse per ridurre l'apporto solare.
Obiettivi della ricerca: soluzioni architettoniche sostenibili
Dimostrazione delle teorie sulla produzione additiva
La ricerca mira a convalidare due teorie chiave: la fattibilità di tecnologie accessibili e convenienti attraverso la produzione additiva e il potenziale della cellulosa come materiale rinnovabile nella progettazione architettonica. I risultati dimostrano che le pratiche sostenibili possono essere integrate nell'architettura moderna.
Applicazioni future
Gli effetti del Solar Gate vanno oltre il suo utilizzo attuale, indicando la strada verso edifici più efficienti dal punto di vista energetico e più reattivi. I ricercatori immaginano che tecnologie simili potrebbero essere applicate in diversi contesti architettonici, migliorando la sostenibilità e il comfort degli utenti.
Una nuova era nell'architettura adattiva
Porta solare stampata in 4Dpropone un approccio trasformativo alla progettazione architettonica, combinando innovazioni tecnologiche con principi naturali. I ricercatori dell'Università di Stoccarda e dell'Università di Friburgo hanno sviluppato un sistema che non solo reagisce alle condizioni ambientali, ma favorisce anche la sostenibilità utilizzando materiali rinnovabili.
Università partecipanti
- Università di Stoccarda
Università di Stoccarda|@unistuttgart, - Università di Friburgo
Università di Friburgo|@unifreiburg
Istituti Collaboratori
Il progetto prevede diverse collaborazioni interdisciplinari, tra cui:
- Istituto per la progettazione e la costruzione computazionale (ICD)
Concentrato sullo sviluppo di metodi computazionali per la progettazione architettonica. - Istituto di tecnologia delle materie plastiche (IKT)
Specializzata nello sviluppo e nell'applicazione di materiali plastici. - Cluster di eccellenza Progettazione computazionale integrativa e costruzione per l'architettura (IntCDC)
Uno sforzo di ricerca collaborativo volto a innovare i processi di progettazione e costruzione. - Gruppo di biomeccanica vegetale
Studia la meccanica delle piante per ispirare i principi di progettazione. - Dipartimento di Ingegneria dei Microsistemi (IMTEK)
Studia tecnologie di microingegneria integrabili in applicazioni architettoniche. - Cluster di eccellenza per i sistemi materiali viventi, adattabili e autonomi dal punto di vista energetico (livMatS)
In grado di adattarsi al loro ambiente eautonomosi concentra sullo sviluppo di materiali che possono funzionare come
Ricercatori partecipanti
Il progetto è guidato da un team eterogeneo di ricercatori, tra cui:
- Tiffany Cheng
- Yasaman Tahouni
- Ekin Sila Sahin
- Kim Ulrich
- Silvia Lajewski
- Cristiano Bonten
- Legno di Dylan
- Jürgen Rühe
- Tommaso Speck
- Achim Menges
Questi ricercatori apportano competenze provenienti da diversi campi, tra cui architettura, scienza dei materiali e ingegneria, contribuendo all'approccio poliedrico del progetto.
Fotografia
La documentazione visiva della Porta del Sole stampata in 4D è stata scattata da rinomati fotografi:
- Conné dei Canali
@conne_van_d_grachten - Roland Halbe
@rolandhalbe Italiano: https://rolandhalbe.eu/
Porta solare stampata in 4DPer informazioni approfondite e aggiornamenti continui, puoi utilizzare la risorsa indicata di seguito.
Potete leggerlo qui.