Niesamowity, wydrukowany 3D materiał zainspirowany biologicznym reagowaniem na zmiany otoczenia

Niesamowity, wydrukowany 3D materiał zainspirowany biologicznym reagowaniem na zmiany otoczenia

Naukowcy w Niemczech opracowują innowacyjny, higroskopijny i responsywny materiał dla architektury, który naśladuje biologiczne mechanizmy tkanek reagujących na zmiany warunków pogodowych.

Podczas gdy na polskich uczelniach rozpoczyna się prace badawcze poświęcone zagadnieniom związanym z szybkim prototypowaniem oraz z projektowaniem udoskonalonych urządzeń w drukarkach 3D, za naszą zachodnią granicą wyznaczono sobie inne zadania. W Instytucie Projektowania Komputerowego na Uniwersytecie w Stuttgarcie pracuje się nad wyjątkowymi drukowanymi 3D, higroskopijnymi materiałami, które potrafią imitować system dostosowywania się organizmów do warunków środowiska zewnętrznego.

Drukowany 3D element opracowywanej instalacji. Źródło: http://icd.uni-stuttgart.de/wp-content/gallery/3d-printed/3d_printed_hygroscopic_4_0.jpg

Drukowany 3D element opracowywanej instalacji. Źródło: icd.uni-stuttgart.de

Zespół naukowców – pod przewodnictwem architekta, profesora Achim Menges – opracowujących ten skomplikowany system, wzorował się na naturalnych tkankach. Doskonałym przykładem jest działanie szyszki, która potrafi zmieniać kształt i otwierać się, podczas zmiany warunków otoczenia lub ukwiałów, które po dotknięciu ciała obcego wycofują się. Tkanki różnych organizmów żywych posiadają w sobie receptory oraz mechanizmy automatycznie reagujące na bodźce. Natura wypracowała złożone struktury warstw o różnorodnej budowie i funkcji. Badacze próbują wynaleźć podobne rozwiązania z materiałów również samoistnie dostosowujących się do otoczenia, które nie będą składać się ze skomplikowanych i zajmujących dużo miejsca oddzielnych urządzeń, czujników, napędów oraz regulatorów.

zaprojektujemy szkolenie z druku 3d dla twojej firmy
System naśladujący działanie szyszki. Źródło: http://icd.uni-stuttgart.de/wp-content/gallery/3d-printed/3d_printed_hygroscopic_0.gif

System naśladujący działanie szyszki. Źródło: icd.uni-stuttgart.de

Opracowany i wydrukowany 3D system higroskopijnego materiału. Źródło: http://icd.uni-stuttgart.de/wp-content/gallery/3d-printed/3d_printed_hygroscopic_2_3.gif

Opracowany i wydrukowany 3D system higroskopijnego materiału. Źródło: icd.uni-stuttgart.de

Zainteresowanie ośrodków naukowych opracowywaniem tego typu materiałów związane jest z przyszłościowym zastosowaniem ich w architekturze. Istnieją koncepcje stworzenia inteligentnych budynków, które same potrafiłyby włączać ochronę przed deszczem, kiedy wyczułyby opad lub regulowałyby swój system ogrzewania wewnątrz pomieszczeń przy zmiennych warunkach nasłonecznienia.

Zróżncowany poziom reagowania na wilgotność opracowanego materiału. Źródło: http://icd.uni-stuttgart.de/wp-content/gallery/3d-printed/3d_printed_hygroscopic_3_0.jpg

Zróżncowany poziom reagowania na wilgotność opracowanego materiału. Źródło: icd.uni-stuttgart.de

Wcześniej na Uniwersytecie w Stuttgarcie wykonano architektoniczne instalacje HygroScope oraz HygroSkin, zbudowane z fornirowych elementów zmieniających kształt dzięki swoim higroskopijnym właściwościom.  Obecnie zaś naukowcy postanowili wykorzystać nowoczesną technologię druku 3D, dokładnie technologię FDM/FFF, do przyspieszenia i ułatwienia prac w poszukiwaniu nowych i doskonalszych materiałów.

Instalacja HygroSkin. Źródło: http://icd.uni-stuttgart.de/wp-content/gallery/3d-printed/3d_printed_hygroscopic_1_2.jpg

Instalacja HygroSkin. Źródło: icd.uni-stuttgart.de

Badania prowadzone w Instytucie Projektowania Komputerowego wydają się być niezwykłą, ale i nierealną wizją z filmów science fiction. Jednak jak się okazuje, ta wizja jest całkiem możliwa do zrealizowania i już niedługo proponowane rozwiązania mogą być wykorzystywane w codziennym życiu.

Zobacz krótkie wideo projektu:

Źródło: Instytut Projektowania Komputerowego na Uniwersytecie w Stuttgarcie oraz 3ders.org.

Napisz do nas, a na organizowanych przez nas szkoleniach i warsztatach dowiesz się wszystkiego o druku 3D.

Autor: Agnieszka Badziak