Zakrzywiona wieża, która została stworzona przez niemieckich specjalistów, ma przede wszystkim wywierać wpływ na widza swoim wyglądem. Jednak eksperci, którzy nad nim pracowali, mają nadzieję, że jest to nie tylko dzieło sztuki, ale także wyraźne potwierdzenie ich hipotezy, że można kontrolować procesy deformacji drewna w wyniku suszenia.
Wilgoć nie jest wrogiem
Każdy specjalista od materiałów budowlanych potwierdzi, że nadmiar wilgoci jest złej jakości. Drewno, które zawiera dużo wody, jest prawie nieodpowiednie do budowy i produkcji.
Do niedawna taka opinia w tej sprawie była najczęstsza, ponieważ mokre drewno ma tendencję do wyginania się i zwijania podczas suszenia. Ale naukowcy z Niemiec założyli, że ta cecha materiału może być podporządkowana ich celom. Wieża pokazana na zdjęciu w tym artykule jest dowodem tej teorii.
Kiedy się na to spojrzy, staje się jasne, że proces suszenia drewna może być bardzo korzystny, jeśli nauczysz się nim zarządzać. Po opanowaniu tej sztuki możesz uzyskać szczegóły pożądanego kształtu.
Technologia
Film promocyjny:
Część przygotowawcza wszystkich prac na drewnie polega na zmniejszeniu ilości wilgoci w nich, co osiąga się poprzez suszenie.
W tym celu drewno umieszcza się w specjalnym piekarniku lub suszarce elektrycznej. Po podgrzaniu materiały odkształcają się. Przy takim przetwarzaniu specjaliści ściśle monitorują zgodność z określonym reżimem temperaturowym. Dlatego części są skręcane z niezbędną siłą i tylko we właściwym kierunku. To ogrzewanie sprawia, że zdeformowane drewno nadaje się do użytku.
Naukowcy z Instytutu Projektowania Naukowego i Budownictwa w Stuttgarcie badają, w jaki sposób można kierować drewnem podczas wysychania. Próbują „zaprogramować” to, aby uzyskać pożądane kształty.
Odkrycie naukowe
Naukowcy twierdzą, że do tego procesu można napisać program podobny do tych napisanych dla robotów, tak aby wykonywały określone ruchy.
„Jeśli rozumiesz procesy zachodzące podczas suszenia drewna i wirtualnie je symulujesz, możesz kontrolować zniekształcenia materiału” - mówi członek zespołu badawczego Dylan Wood.
„To właśnie robimy. Najpierw tworzymy dwie deski warstwowe. Warstwy powinny być ułożone w kierunku przeciwnym do słojów drewna. Następnie te półfabrykaty są suszone w specjalnych piecach produkcyjnych. Po podgrzaniu kurczą się. Rodzaj drewna, jego grubość, kierunek słojów oraz zmiany temperatury podczas obróbki to parametry wpływające na krzywiznę.
Członkowie zespołu badawczego twierdzą, że ich tak zwana Wieża Urbacha jest pierwszą konstrukcją na świecie, która została stworzona z samoformujących się części.
Oryginalne drewno, z którego zbudowano wieżę, zawierało 22 procent wilgoci. Następnie został wysuszony do 12 proc.
Liczba ta, według Wooda, jest normą dla materiałów używanych w budownictwie. Kiedy deski dwuwarstwowe są suche i wygięte, układa się je jeden na drugim i zabezpiecza, aby zachować swój kształt. Takie wielowarstwowe klejone panele drewniane zostały dostarczone ciężarówką na wystawę ogrodniczą w niemieckim mieście Schorndorf.
montaż
Zespół czterech rzemieślników zbudował z tych części wspaniałą 14-metrową wieżę. Aby to zrobić, potrzebowali tylko jednego dnia roboczego. Dla tej konstrukcji wykonano i dostarczono tutaj specjalny przezroczysty dach. Dla wieży wykonano ochronną fasadę z modrzewia.
Budynek wyposażony jest w czujniki, które mogą służyć do pomiaru wilgotności drewna. Badania nad tą strukturą będą kontynuowane przez następne dziesięć lat.
Naukowcy chcą nakreślić dalszą deformację materiału. „Po prostu dostosowujemy proces suszenia, a nie walczymy z nim” - mówi Wood. On i jego koledzy wykorzystali do budowy deski świerkowe importowane ze Szwajcarii.
Ale tę technologię można zastosować do każdego rodzaju drewna, ponieważ wszystkie mogą zginać się i pęcznieć pod wpływem wilgoci. Ponadto ta metoda uzyskiwania części o określonym kształcie nie wymaga użycia drogiego sprzętu, który zużywa dużo energii elektrycznej. Eksperci twierdzą, że zakrzywione drewno laminowane można wykorzystać do produkcji domowych elementów dachu i konstrukcji wsporczych ścian.
Według Dylana Wooda odkształcenie drewna podczas wysychania może być wykorzystywane nie tylko do budowy.
Technologia przyszłości
»Nasz zespół badawczy prowadzi eksperymenty łącząc kształtowanie drewna z drukowaniem 3D. W ten sposób możemy uzyskać bardziej złożone szczegóły”- mówi. - Materiał ten będzie używany np. Do produkcji dachów otwieranych automatycznie w ciepłe i suche dni. Zdolność drewna do marszczenia się i pęcznienia można również wykorzystać do produkcji ubrań, które będą miały otwory wentylacyjne, gdy człowiek się poci”. Oznacza to, że zakrzywiona wieża to nie tylko niezwykła konstrukcja, ale także spojrzenie w przyszłość.
Laev Alexey