Karbon Fiber Pavyon

University of Stuttgart'ta tasarlanan pavyonu, dronlar ve robotların ördüğü ağ benzeri karbon fiber doku oluşturuyor.

University of Stuttgart akademisyenleri ve öğrencileri, robot ve drone yardımıyla, güve kozalarındaki ince ipek dokuyu taklit eden, karbon fiber bir pavyon ördüler.

Fotoğraflar: Reichert Burggraf

ICD/ITKE Research Pavilion 2016/7 isimli, 12 metre uzunluğundaki konsol yapı, 180 kilometreden fazla uzunlukta reçine emprenyeli cam ve karbon fiber örülerek yapılmış.

Pavyon, University of Stuttgart öğrenci ve akademisyenlerinin, karbon fiberin yapı malzemesi olarak kapasitesini, doğadaki strüktürleri taklit ederek araştırdıkları serinin sonuncusu.

Her yıl farklı konseptte tasarlanan pavyonlar, Institute for Computational Design (ICD)’nin başındaki Achim Menges ve Institute of Building Structures ve Structural Design (ITKE)’den Jan Knippers tarafından denetleniyor. Bu yıl ayrıca Marshall Prado da ekibe dahil olmuş.

Kullandıkları endüstriyel robotik kolların çalışma alanıyla kısıtlanan bir önceki tasarımlarında, robotlar vasıtasıyla karbon fiber strüktür örme tekniğini bulan ekip, bu yıl daha büyük strüktürler oluşturabilmek adına metotlarını geliştirmeyi hedeflemiş.

Malzemenin öz ağırlığının endişe yarattığı büyük projeler gibi mimari ölçekte bir üretim için hafif karbon fiber kompozitler benzersiz bir performans sağlıyor.

Biz şu anda, mimari ve tasarım endüstrilerince talep edilip, bu ölçeklerde tasarımdan ödün vermeden kullanılabilecek, yeterli fiber kompozit üretiminin olmamayışının eksikliğini hissediyoruz.
Amaç sürekliliği olan tellerin strüktürel performansından faydalanarak kalıp üretimini minimuma indiren fiber sarma tekniğini daha geniş açıklıklarda geliştirmekti.

Ekip geniş açıklık geçen projeyi oluşturmak için güçlü ve hassas sabit robotlarla uzun menzilli dronelar kullanmış.

Bu deneysel, spesifik kurulumda, fiber sarım işlemi için gerekli güç ve hassasiyete sahip, iki sabit robotik endüstriyel kol strüktürün uzantılarına yerleştirildi. Otonom, geniş menzilli fakat daha az hassas taşıma sistemi ki bu durumda kullanılan özel üretim bir insansız araç, fiberi bir taraftan diğerine nakletmek için kullanıldı.

Önceki pavyonlarda olduğu gibi tasarım doğal strüktürler üzerine biyomimetrik bir çalışmayla başlamış ve ekip çalışırken University of Tuebingen, Evrim ve Ekoloji Enstitüsü ve Paleobiology Bölümü ile işbirliği yapmış.

Ekip yaprak kemiren cins güvelerin iki türünün (Lyonetia Clerkella ve Leucoptera Erythrinella) nasıl larva yaptığı üzerine çalışmış. Güvelerin yapraklar arasına ipekle gerdiği hamaklar, geniş açıklık geçen fibro strüktürler için prensipler geliştirmek üzere baz alınmış.

Güve ağlarını taklit ederek oluşturulan pavyon, fiberin yönlendirilmesine bir alternatif sunmasının yanısıra yaralı olanların güçlendirmesini sağlayan, bükülmeyle aktifleşen altyapıya sahip.

Ekip ayrıca üç boyutlu geometriler üretmek amacıyla çok aşamalı fiber döşeme sistemleri de geliştirmiş.