”Träprogrammering” öppnar vägen för avancerad design

2019-09-26 11:50  

Forskarna har utvecklat ett nytt sätt att böja trä, utan mekanisk påverkan. Deras datamodell kan beräkna den exakta krökningen när träet torkar, vilket gör det möjligt att skräddarsy byggdelar.

Det finns flera sätt att böja trä. Vid basning värmer man det med ånga till nära 100 grader. Man kan även koka virket eller hetta upp det med högfrekvens. Men att böja fram formerna är inte längre praktiskt om man ska bygga stora trästrukturer med en avancerad design. Då blir det enklare att såga och fräsa ut delarna ur större ämnen, vilket ger mycket spillmaterial.

Forskare vid ETH Zürich i Schweiz och Stuttgarts universitet i Tyskland har hittat ett sätt att skapa svepande former i stort format. De har utvecklat en metod för att böja trä utan att ämnet utsätts för någon mekanisk påverkan. I en ny avhandling i Science Advances beskriver de processen.

Varje bit kan skräddarsys

När trä torkar vill det primärt slå sig i motsatt riktning mot fibrerna. Genom att limma två trästycken så att fibrerna ligger i ungefär 90 grader mot varandra har forskarna lyckats få krafterna att verka mot varandra, eller snarare att samarbeta.

– När vattnet i den dubbla panelen minskar så kommer det ena av lagren krympa mer än det andra. Eftersom båda lagren är tätt limmade så böjer sig hela trästycket, säger Markus Rüggenberg, som har lett studien och har anknytning till båda lärosätena, i ett uttalande.

Läs mer: Forskare: Trä och spindelnät bildar nytt starkt material

Med utgångspunkt från lagrens tjocklek, fibrernas riktning och träets fukthalt kan forskarnas datamodell beräkna den exakta krökningen. Teamet kallar det för träprogrammering, och det innebär att varje bit kan skräddarsys för ett ge den böjning man vill ha. De dubbla trästyckena kan sedan sammanfogas med liknande för att bilda ett robust laminat. Trä som har formats med den nya tekniken kommer att behålla sin form även under skiftande luftfuktighet.

”Öppnar nya möjligheter”

Forskarna har lämnat in en patentansökan och med det 14 meter höga Urbach Tower har de redan bevisat att tekniken öppnar dörren för stora trästrukturer med svepande former. Tornet utanför Stuttgart stod färdigt redan i maj, och det består av tolv furupaneler, vardera på fem meter.

– Vårt tillvägagångssätt möjliggör en stor spännvidd av former och krökningsradie. Konceptet med att programmera trä öppnar nya arkitektoniska möjligheter för det här regionalt tillgängliga och förnybara byggmaterialet, säger studiens huvudförfattare Philippe Grönquist, som även han är kopplad till båda lärosätena.  

John Edgren

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer