UN PADIGLIONE DI LINO AVVOLTO ROBOTICAMENTE

Ricercatori e studenti delle università di Friburgo e Stoccarda hanno progettato un padiglione leggero fatto di fibre di lino avvolte in modo robotico.

L'industria delle costruzioni è una delle attività umane più costose in termini di materiali e dannose per l'ambiente. Con il loro padiglione chiamato livMatS, i ricercatori mirano a offrire un'alternativa praticabile ed efficiente in termini di risorse ai metodi di costruzione convenzionali. Per farlo, usano il lino, un materiale naturalmente rinnovabile e biodegradabile che è disponibile in Europa centrale.

I compositi di fibre hanno un grande rapporto forza-peso, il che li rende molto adatti a strutture leggere innovative ed efficienti dal punto di vista dei materiali. I materiali rinforzati con fibre di carbonio e di vetro sono già ampiamente utilizzati in vari campi, dall'ingegneria aerospaziale all'industria automobilistica. Tuttavia, mentre le fibre naturali come il lino hanno proprietà meccaniche comparabili, non sono spesso considerate come materiali da costruzione.

livMatS si dice che sia il primo edificio in assoluto con una struttura portante interamente fatta di fibre di lino avvolte in modo robotizzato. Combina materiali naturali e tecnologie digitali avanzate per creare un'architettura unica "che è allo stesso tempo ecologica ed espressiva".

Il padiglione è stato ispirato dal cactus saguaro (Carnegia gigantea) e dal cactus fico d'India (Opuntia sp.), che sono caratterizzati dalla loro speciale struttura in legno. Il cactus saguaro ha un nucleo di legno cilindrico che è cavo all'interno e quindi particolarmente leggero. Consiste in una struttura lignea a rete, che dà allo scheletro ulteriore stabilità e si forma come risultato dell'intergrowth dei suoi singoli elementi di legno.

Anche il tessuto dei germogli laterali appiattiti del cactus del fico d'India è intrecciato con fasci di fibre di legno a rete, che sono disposti a strati e interconnessi. Di conseguenza, il tessuto del fico d'India è caratterizzato da una capacità di carico particolarmente elevata. Astraendo queste strutture a rete, gli scienziati sono stati in grado di trasferire le proprietà meccaniche delle strutture di fibre reticolate agli elementi strutturali leggeri del padiglione.

Gli elementi costruttivi portanti sono prodotti con un processo di avvolgimento del filamento senza nucleo sviluppato dal team del progetto. In questo approccio di produzione additiva, un robot posiziona molto precisamente i fasci di fibre su un telaio di avvolgimento. Questo permette la calibrazione mirata e l'articolazione architettonica dell'orientamento, dell'allineamento e della densità delle fibre per adattarsi esattamente ai requisiti strutturali del componente, come nella sua ispirazione biologica.

Gli elementi variano in lunghezza complessiva da 4,50 a 5,50 m e pesano in media solo 105 kg. L'intera struttura in fibra pesa circa 1,5t e copre una superficie di 46m². Il progetto finale è conforme al codice edilizio tedesco e ai relativi requisiti di autorizzazione strutturale e alla serie di combinazioni di carico, compresi i carichi di vento e neve.