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Les chercheurs utilisent la capacité naturelle du bois à absorber l'humidité pour créer des structures courbes

Les chercheurs utilisent la capacité naturelle du bois à absorber l'humidité pour créer des structures courbes

Les architectes rêvent de structures courbes en bois. Mais faire cela nécessite une tonne d'énergie et entraîne beaucoup de gaspillage.

Mais des chercheurs du Laboratoire de cellulose et de matériaux du bois, de l'Institut des matériaux de construction, de l'ETH Zurich et de l'Université de Stuttgart ont découvert que la modélisation du bois alors qu'il est en phase de séchage peut créer ces courbes structurées. L'équipe a publié ses travaux dans la revue Progrès scientifiques.

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Machines nécessaires pour fabriquer du bois courbé aujourd'hui

Dans l'état actuel des choses, l'utilisation du bois pour fabriquer des structures courbes nécessitait des machines qui devaient découper les parties du bois pour le faire courber. Pour surmonter cela, l'équipe de chercheurs a utilisé la capacité du bois à absorber et à libérer l'humidité pour façonner le matériau. Lorsque le bois y pénètre, il conduit le matériau à se déformer. Dans la fabrication, cela a longtemps été un défi, mais les chercheurs l'ont utilisé à leur avantage.

L'équipe a d'abord cherché à savoir si elle pouvait prédire quand le bois se déformait à l'aide de simulations informatiques prenant en compte des facteurs tels que le type de bois et la quantité d'humidité absorbée. Forts de ces connaissances, ils ont créé des modèles informatiques pour déterminer s'ils pouvaient faire plier le bois de certaines manières en utilisant des techniques humides et sèches. Sur la base des modèles, les chercheurs ont conclu qu'il était possible de créer des structures courbes en bois sans avoir besoin de machines nuisibles à l'environnement.

Les chercheurs ont créé un 14 mètres structuré avec leur technique

Grâce à leurs travaux, les chercheurs ont pu utiliser des plages humides d'Europe et du bois d'épicéa de Norvège pour créer une structure qui se trouve maintenant en Allemagne. Les planches de bois ont été collées ensemble et au fur et à mesure qu'elles séchaient, une couche a rétréci tandis que l'autre n'a pas diminué, ce qui a entraîné le pliage du bois. Le bois a ensuite été combiné avec d'autres planches qui ont été pliées de manière prédéterminée afin de pouvoir construire la structure de 14 mètres qu'ils appellent la tour Urbach.

La tour Urbach est la première fois que le processus des chercheurs est utilisé pour construire un bâtiment entier.

"L'industrie croissante de la fabrication du bois est confrontée à des défis en raison de la complexité géométrique croissante des conceptions architecturales. Les géométries courbes complexes et structurellement efficaces sont aujourd'hui faciles à concevoir mais impliquent toujours une fabrication intensive et un usinage excessif", ont écrit les chercheurs. «À l'aide de simulations mécaniques dépendant du temps et de l'humidité, nous démontrons les contributions de différents mécanismes de déformation spécifiques au bois sur l'auto-façonnage d'éléments à grande échelle.


Voir la vidéo: Mesurer lhumidité du bois (Novembre 2021).