Наука и технологии Открытие

Немецкие специалисты создали необычную башню

14:00 17 июн.  564 Читайте на: УКР РУС

Сорт древесины, ее толщина, направление волокон и изменение температуры во время обработки — вот, те параметры, которые влияют на эффект.

Изогнутая башня, которую создали немецкие специалисты, рассчитана в первую очередь на то, чтобы своим видом произвести эффект на зрителя. Но специалисты, работавшие над ней, надеются, что она является не только произведением искусства, но и наглядным подтверждением их гипотезы о том, что процессами деформации дерева в результате высыхания можно управлять. 

Влага — не враг 
Каждый специалист в области строительных материалов подтвердит, что излишняя влажность — плохое качество. Древесина, в которой содержится много воды, почти непригодна для строительства и производства. До недавнего времени такое мнение на этот счет было самым распространенным, ведь влажная древесина имеет свойство сгибаться и скручиваться при высыхании. Но ученые из Германии сделали предположение, что эту особенность материала можно подчинить своим целям. Башня, которая представлена на фото в данной статье, является доказательством этой теории.

При взгляде на нее становится понятно, что процесс высыхания лесоматериалов может принести много пользы, если научиться им управлять. Овладев этим искусством, можно получать детали нужной формы.

Технология

Подготовительная часть всей работы над лесоматериалами включает в себя уменьшение количества влаги в них, что достигается путем высушивания.

С этой целью древесину помещают в специальную печь или электрическую сушилку. Нагреваясь, материалы деформируются. При такой обработке специалисты строго следят за соблюдением определенного температурного режима. Поэтому детали скручиваются с необходимой силой и только в нужном направлении. Подобное нагревание делает деформированную древесину пригодной для использования.

Исследователи из Штутгартского института научного дизайна и конструкции изучают, каким образом можно руководить процессом изменения дерева при его высыхании. Они пытаются «программировать» его для получения нужных форм.

Научное открытие

Ученые говорят, что для этого процесса можно составлять программу, подобную тем, которые пишутся для роботов, чтобы они выполняли определенные движения.

«Если разобраться в процессах, которые происходят в высыхающей древесине, и произвести их виртуальное моделирование, то можно управлять искажением материала», — говорит участник исследовательской группы Дилан Вуд.

«Вот что мы делаем. Сначала создаем двухслойные доски. Слои должны быть с противоположным направлением волокон древесины. Затем эти заготовки высушиваются в специальных производственных печах. Нагреваясь, они сморщиваются. Сорт древесины, ее толщина, направление волокон и изменение температуры во время обработки — вот, те параметры, которые влияют на искривление.

Участники исследовательской команды говорят, что их так называемая Башня Урбаха является первой в мире постройкой, созданной с использованием деталей, полученных в результате „самоформирования“.

Первоначально древесина, из которой башня сделана, содержала 22 процента влажности. Потом она была высушена до 12 процентов.

Такой показатель, по словам Вуда, является стандартным для материалов, использующихся в строительстве. Когда двухслойные доски высушены и изогнуты, их складывают друг на друга и закрепляют, чтобы сохранить полученную форму. Такие многослойные клееные деревянные панели грузовик доставил на выставку садоводства в германском городе Шорндорфе.

Сборка

Бригада из четырех мастеров собрала из данных деталей великолепную 14-метровую башню. Для этого им понадобился всего один рабочий день. Для данного сооружения была изготовлена и доставлена сюда специальная прозрачная крыша. Для башни сделан защитный фасад из лиственницы.

Постройка снабжена сенсорами, с помощью которых можно измерять влажность древесины. Исследования данного сооружения будут продолжаться в течение следующих десяти лет.

Ученые хотят составить график дальнейшей деформации материала. 

„Мы только корректируем процесс высыхания, а не боремся с ним“, — говорит Вуд. Он и его коллеги использовали при строительстве доски из ели, привезенные из Швейцарии.

Но данная технология может применяться к любому сорту древесины, так как все они могут гнуться и разбухать от влаги. К тому же этот способ получения деталей определенной формы не требует использования дорогостоящей техники, которая потребляет много электроэнергии. Эксперты говорят, что из такого изогнутого многослойного дерева можно производить детали для самодельной крыши и несущие элементы стен.

По словам Дилана Вуда, деформация древесины при высыхании может быть использована не только в строительстве, сообщает techxplore.com.

Технология будущего

Наша исследовательская группа проводит опыты, совмещая «самоформирование» древесины и трехмерную печати. Таким образом мы можем получить более сложные детали, — говорит он. — Этот материал будет применяться, например, для изготовления крыш, которые открываются автоматически в теплую, сухую погоду. Способность древесины сморщиваться и разбухать можно использовать и для производства одежды, в которой будут появляться отверстия для вентиляции, когда человек потеет". А значит, изогнутая башня — это не только необычное сооружение, но и взгляд в будущее.

Фото: techxplore.com

 

Новости

Самое читаемое