Φέρουσες κατασκευές με διακλαδώσεις δέντρων φτιάχνει το ΜΙΤ

Σύμφωνα με την ομάδα Digital Structures του MIT, η οποία έχει ήδη κατασκευάσει μια δοκιμαστική δομή,  το σύστημά τους θα μπορούσε να μειώσει τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο του κατασκευαστικού τομέα, προσφέροντας μια εναλλακτική για υλικά υψηλής αντοχής αλλά και υψηλής έντασης εκπομπών, όπως ο χάλυβας, τα οποία συνήθως χρειάζονται για την κατασκευή συνδετικών δομικών στοιχείων.

Συγκριτικά, οι διακλαδώσεις δεν είναι μόνο φυσικές και ανανεώσιμες, αλλά αποτελούν και ανακυκλωμένα απόβλητα από τη βιομηχανία ξυλείας, η οποία χρησιμοποιεί μόνο τα ευθύγραμμα τμήματα των δέντρων για τη δημιουργία επίπλων και δομικών υλικών.

Μιλώντας στην πανεπιστημιακή εφημερίδα του MIT, Energy Initiative, η Caitlin Mueller, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο πρόγραμμα Building Technology του MIT και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Digital Structures, περιγράφει τις διακλαδώσεις ως «φυσικά κατασκευασμένες δομικές συνδέσεις» που μπορούν να μεταφέρουν δύναμη πολύ αποτελεσματικά χάρη στο εσωτερικό τους δίκτυο ινών.

«Η μεγαλύτερη αξία που μπορείς να δώσεις σε ένα υλικό είναι να του δώσεις φέροντα ρόλο σε μια κατασκευή», είπε χαρακτηριστικά. «Αρχίζουμε να κάνουμε το ίδιο πράγμα χρησιμοποιώντας τρισδιάστατη εκτύπωση, αλλά απέχουμε ακόμα πολύ από αυτό που κάνει η φύση, όσον αφορά τον σύνθετο προσανατολισμό και τη γεωμετρία των ινών».

Η διαδικασία περιλαμβάνει την καταγραφή και τον υπολογισμό της αντοχής κάθε διακλάδωσης και τη μετέπειτα τροποποίησή της, με σκοπό τη βελτιστοποίηση της προσαρμογής του ξύλου στην εκάστοτε κατασκευή. Η φορά και η μορφή του ξύλινου συνδέσμου παίζει κομβικό ρόλο στην αντοχή του. Επομένως, ο κατασκευαστής μπορεί να προσαρμόσει το σχέδιό του και να βασιστεί στο λογισμικό της ομάδας του ΜΙΤ για τις ανάλογες τροποποιήσεις στην διαθέσιμη φέρουσα ικανότητα. Στη συνέχεια, οι σύνδεσμοι κόβονται, ώστε να απομακρυνθεί η φλούδα και να προσαρμοστούν σχηματικά στην τελική κατασκευή. Στο τελικό στάδιο πραγματοποιείται η  συναρμολόγηση της κατασκευής.

Η κα Mueller υποστηρίζει ότι, όπως και με τις τρέχουσες διαδικασίες υπολογιστικού σχεδιασμού, αυτό το σύστημα θα μπορούσε τελικά να επιτρέψει στους αρχιτέκτονες να εξερευνήσουν νέες μορφές.

«Πολλά εμβληματικά κτίρια που κατασκευάστηκαν τις τελευταίες δύο δεκαετίες έχουν απροσδόκητα σχήματα», είπε. «Τα κλαδιά δέντρων έχουν μια πολύ συγκεκριμένη γεωμετρία που μερικές φορές προσφέρεται για μια ακανόνιστη ή μη τυπική αρχιτεκτονική μορφή που δεν καθοδηγείται από κάποιον αυθαίρετο αλγόριθμο αλλά από το ίδιο το υλικό».

Η ξυλεία έχει κερδίσει σημαντικά έδαφος στο δομημένο περιβάλλον, καθώς η αρχιτεκτονική και οι κατασκευαστικές βιομηχανίες προσπαθούν να μειώσουν τις ενσωματωμένες εκπομπές άνθρακα από υλικά και κατασκευές.

Ένα πλήρως ανεπτυγμένο δέντρο υπολογίζεται ότι αφαιρεί 22 κιλά CO2 από την ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια ενός έτους, πράγμα που σημαίνει ότι το υλικό είναι αρνητικό σε άνθρακα, εφόσον προέρχεται και χρησιμοποιείται με υπευθυνότητα.

Εντούτοις, υπάρχουν ορισμένα βασικά προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν, ώστε να γίνει βιώσιμη η βιομηχανία της ξυλείας, με βασικότερο τη μεγάλη ποσότητα αχρησιμοποίητων τμημάτων ξύλου, καθώς και τα ζητήματα που αφορούν τη μεταφορά και την επεξεργασία.

Πηγή: Dezeen