Oppervlakken reageren op regen met biomimetisch materiaal

Het observeren van de natuur om nieuwe materialen en nieuwe technologische oplossingen te creëren, is precies wat de Chinese ontwerper Chao Chen doet met het biomimetische oppervlak

Oppervlakken reageren op regen met biomimetisch materiaal

De hydro-reactieve gevel die verandert bij regen

De technologie van de afgelopen decennia maakt grote vooruitgang, vooral op het gebied van onderzoek en experimenten nieuwe materialen en van nieuwe technische oplossingen voor gebouwen die het milieu respecteren en een zijn geen milieu-impact.

Waterreactief oppervlak van Chao Chen


Om dit te doen, is het belangrijk om zorgvuldig te bestuderen en analyseren i natuurlijke verschijnselen zoals zonnestraling, regen, sneeuw, wind en vooral het gedrag van sommige organismen vóór deze verschijnselen begrijpen.
Chao Chen een jonge man Chinese ontwerper, deed precies dat: na een eerste periode van studie te hebben gedaan aan de faculteit Industrieel Ontwerpen van de Jiangnan Universiteit in China, besloot hij naar Londen te verhuizen om zijn ontwerpstudies aan het Royal College of Arts te verdiepen.
Volgens de gedachte van Chen een ontwerper, alleen door het observeren van de wereld om hem heen en vooral de natuur, kan het gebruik van moderne technologie vinden eenvoudige oplossingen om het dagelijks leven te verbeteren.
Zijn aandacht was gericht op het reactiemechanisme dat veel natuurlijke organismen, zowel van dierlijke als plantaardige oorsprong, in contact hadden met de regendruppels; in het bijzonder bestudeerde hij het gedrag van de dennenappels, wat leidde tot het maken van een prototype van biomimetische gevel.
Volgens Chan Chen's studies, het element water dat naar de aarde komt in de vorm van regen is fundamenteel voor het leven van de mens en van de aarde zelf, maar vertegenwoordigt tegelijkertijd een van de grootste vijanden voor gebouwen en architecten, die recent in hun projecten voortdurend op zoek zijn naar mogelijke oplossingen voor het kunnen recupereren en hergebruiken vanwege het belang ervan.

Het idee en het ontwerp van de levende façade

Chao Chen heeft het in zijn project gedaan volledig inspireren van de natuur. Zijn idee ontstond zelfs op een regenachtige dag in Londen, tijdens welke de ontwerper door Hyde Park wandelde.
Bij die gelegenheid was zijn aandacht gericht op de manier waarop de dennenappels in contact met de regendruppels, strekten ze hun buitenste schil om hun zaden te beschermen, een soort automatische reactie die begon toen ze de waterdruppels raakten.

Biomimetisch materiaal van Chao Chen


Dit mechanisme heeft de ontwerper enorm geïntrigeerd door het dieper te maken structuur van een dennenappel dat hij zelf tot in de kleinste details heeft geanalyseerd.
Door het te splitsen, realiseerde hij zich dat de dennenappel is samengesteld uit twee schelpen, een binnen en een buiten: de eerste strekt zich uit voorbij de tweede laag, om te voorkomen dat de zaden in contact komen met regenwater. Dit natuurlijke mechanisme van de dennenappel was de vonk die Chao Chen inspireerde om een ​​te ontwerpen gelamineerd houtmateriaal dat in staat is om op water te reageren.
de oppervlak gemaakt door Chao Chen is biomimeticsafhankelijk van de luchtvochtigheid verandert de lucht van nature van vorm, zonder gebruik te maken van elektronische systemen of mechanische structuren, die de beweging bepalen

Water-reactieve gevel van Chao Chen


de materiaal gemaakt door deze ontwerper het beweegt natuurlijk omdat de vezels waaruit het bestaat technisch levenddat wil zeggen, ze expanderen in contact met het water, strekken zich uit, zodat het resulteert in een oppervlak dat, verlengend of gebogen, opent en sluit, afhankelijk van de regen.
De ontwerper heeft deze folies ontworpen voor meervoudig gebruik in verschillende contexten; in landbouwgebied, deze laminae worden gebruikt als indicatoren voor tuinieren, om het te bepalen mate van vochtigheid van een bodemIn de praktijk is de vel materiaal heeft een dubbele kleur op de roze en blauwe zijkanten en wordt gebruikt in potten of in de grond, waardoor de vochtigheidsgraad van de grond kan worden bepaald.
Op deze manier is het mogelijk om te begrijpen wanneer de planten water moeten geven. Experimenteel is gebleken dat wanneer de aarde droog is, het materiaal omhoog komt met de roze kant, terwijl wanneer de aarde vochtig is, de materiaalkrommen de blauwe kant laten zien.

Indicatoren voor tuinieren met het biomimetische materiaal van Chao Chen


in architectonisch veldin plaats daarvan maakt dit materiaal het mogelijk om een ​​oppervlak te maken dat van kleur verandert in contact met water, of dat dynamisch is, of dat opent en sluit om te voorkomen dat water onder het oppervlak binnendringt, in de praktijk komt dit idee het vertaalde zich in een slimme schuilplaats die reageert op de regen, samengesteld uit lamellen die in contact komen met water om te voorkomen dat gebruikers nat worden tijdens een regenachtige dag.
Op zonnige dagen is de lamellen zijn open om het natuurlijke licht door te laten dat gefilterd wordt door deze valse bladeren, die als afscherming dienen, zul je de indruk hebben onder een boom te zijn.

Water-reageert biomimetische façadedetail door Chao Chen


De ontwerper heeft ook een ontworpen derde prototypeof die van een echte architecturaal oppervlak dat reageert op de regen, ontworpen op een grotere schaal, dus voor de bouwschil, zoals hoezen bijvoorbeeld.
Om zulke uitgestrekte oppervlakken te creëren heeft Chao Chen er een bedacht structuur samengesteld uit romboïde elementen samengevoegd rond de pinnen, bijna om op sommige bloemblaadjes van een bloem te lijken, precies hiermee gemaakt biomimetische lamina.
Deze elementen mogen niet worden onderworpen aan enige vorm van behandeling, zodat ze vrij zijn om te buigen en zich te verspreiden, afhankelijk van de vochtigheidsgraad in de lucht, met name in de dagen van regen het oppervlak zal zijn compact en gesloten, terwijl op dagen van zon deze elementen zullen de neiging hebben door te zakken, waardoor de zonnestraling in de kamers kan passeren.

De ontwerper dacht niet alleen aan de functionaliteit van dit materiaal, maar hij maakte zich ook zorgen om het zijne schoonheidsleer: ontworpen voor zeer regenachtige en grijze steden, het materiaal is van lichte tinten, om de gevels meer glans te geven en ze aangenamer te maken.
Het materiaal is nog niet op de markt gebracht omdat het een prototype om meestal in externe omgevingen te worden geplaatst, moet de weerstand ook worden getest met betrekking tot andere weersinvloeden zoals wind. Maar de tot dusver verkregen resultaten laten ons hoopvol.



Video: