Il Research Pavilion 2013-14 di Itke e Icd

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LInstitute for Computational Design – Icd insieme all’Istitute of Building Structures and Structural Design – Itke, dell’Università di Stoccarda, hanno realizzato il Research Pavilion 2013-14, un nuovo padiglione relativo alla ricerca bionica, che appare simile a un insetto, o meglio a un coleottero. Il progetto è stato realizzato in circa un anno e mezzo, da un team multidisciplinare di studenti e ricercatori.

Vista del padiglione (foto di Itke - Icd)
Vista del padiglione (foto di Itke – Icd)

Nucleo della ricerca è stato lo sviluppo di una strategia progettuale per realizzare strutture biomimetiche in fibra di carbonio e la contemporanea messa a punto di un nuovo metodo di fabbricazione robotica relativo a strutture polimeriche in fibre rinforzate.
L’obiettivo era, dunque, la realizzazione di una tecnica di avvolgimento per strutture composite e modulari, costruite da una doppia stratificazione di fibre in carbonio e in cui lo scheletro portante è ridotto al minimo, pur mantenendo una notevole libertà nella configurazione formale.
Il padiglione realizzato si estende su una superficie di 50 metri quadrati, ma pesa solo 593 chilogrammi.

Vista aerea del padiglione, simile a un guscio di scarabeo (foto di Itke - Icd)
Vista aerea del padiglione, simile a un guscio di scarabeo (foto di Itke – Icd)

Per ottenere questo risultato il team di ricercatori e studenti ha utilizzato modelli 3D ad alta risoluzione di vari gusci di scarabeo – noti come elitre – per condurre un’analisi delle loro strutture complesse, lavorando a stretto contatto con biologi e paleontologi dell’Università di Tuebingen.
Queste strutture sono state poi convertite in una serie di principi progettuali che sfruttano l’interazione tra fibre di vetro e di carbonio avvolte su elementi polimerici portanti, per dare al padiglione un rapporto resistenza-peso ottimale.
L’ordine in cui i fasci di fibre, impregnate di resina, sono avvolte sugli elementi portanti è decisiva per il processo di costruzione ed è descritta attraverso una sintassi di avvolgimento trasmessa ad un innovativo sistema robotico. La sequenza specifica di avvolgimento permette di controllare il layout di ogni singola fibra, portando alla composizione di un materiale la cui progettazione è tecnologicamente informata. Questa reciprocità tra materiale, forma, struttura e fabbricazione è definita tramite la sintassi di avvolgimento che diventa quindi un fondamentale strumento di progettazione computazionale.

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