木材源自活树,因此,根据其水分含量而改变其形状。它在干燥后会收缩,研究人员正试图利用这种收缩来创建弯曲结构而不必依靠机器。模拟和结果测试结构已在新论文中进行了描述。
存在许多可用于手工弯曲木材的技术。可以通过使用带锯,夹具和胶水或将木材加热到99摄氏度的温度来创建弯曲的木块。但是,产生质量的弯曲木材是一个效率低下的过程,最终留下了大量的废物。用于弯曲木材的机器将简单地研磨或切断不需要的零件。
当然,它可以完成工作。但是,浪费太多了。那是纤维素和木材材料实验室的科学家,建筑材料研究所(EMPA),瑞士的Eth Zurich和Stuttgart大学(德国)提出了一种新方法,使他们可以弯曲木材本身进入预设的形状。这是在不利用任何机械力的情况下实现的。
当一块潮湿的木材失去水含量时,它将开始垂直于谷物收缩。这意味着它与谷物产生90度角。这是不希望的效果,因为它通常会导致木质翘曲。但是,科学家团队能够以受益于他们的方式利用扭曲过程。他们做了什么?他们将两层木头粘在一起,从而形成了双层面板。双层面板被定义为木材的组装,谷物方向相互对立。
当双层面板的水含量减少时,一层缩小而不是另一层。马库斯·鲁格伯格(MarkusRüggeberg)解释说:“两层都牢固地粘合在一起,因此木头弯曲。”马库斯(Markus)与empa和eth相关。他也领导了这项研究。The scientists have termed their technique as ‘wood programming.’ They rely on the thickness of the layers, grain direction, and the moisture content of the wood for creating a computer model that helps them to calculate the precise warpage of the building component while it dries.
一旦双层面板达到了目标,就可以将其粘合到其他双层板。这是一个称为层压的过程。层压木材是一种常见的景象,即使温度变化,也用于保持结构稳定。PhilippeGrönquist是该研究的主要作者,并说:“我们的方法使各种形状和曲率半径。编程木材的概念为这种可用的可再生建筑材料打开了新的建筑可能性。’
团队建造的结构被命名为Urbach Tower。它位于德国的小镇Urbach。这是一座45英尺的塔楼,是为了提供“庇护所,内部反射和外表视野,通过揭示令人惊叹的远景和构图的景观来设计。”