德国斯图加特大学计算设计与建筑研究所(ICD)和建筑结构与设计研究所(ITKE)正在研究一种基于50k光纤的建筑结构的新型生产工艺 。该项目的重点是研究长跨度纤维复合结构的天然生物施工过程。这里的一个模型是苹果叶蛾(“Lyonetia Clerkella”)的幼虫,它使用长跨度的纤维在樱桃和苹果树上旋转茧。
ICD和ITKE的研究人员以及参与研究项目ITECH的学生们,正在尝试将这种特殊的技术应用于碳纤维加固复合材料建造的建筑结构,并开发出基于纤维复合结构的新生产工艺。
由于碳纤维是轻量级的,并且具有很高的抗拉强度,因此可以采用一种截然不同的方法,将新的生产过程与多个相互通信的机器人系统相联系,精确地处理这些纤维,同时处理很高的张力。这种方法可以实现长跨度光纤复合结构的可扩展生产过程,因为它们将来可用于建筑设计。
SGL集团从美国华盛顿州的摩西湖遗址向斯图加特大学计算设计研究所提供了104公里长的Sigrafil 50k碳纤维。斯图加特大学的校内庭院目前可以看到该项目的初步安装。
ICD研究助理Benjamin Felbrich解释说:“我们将玻璃纤维纯粹用作应用碳纤维的模板。在张力和压力负载下的零件主要通过碳纤维传递。凭借其长跨度的悬臂形式,今年的展馆特别关注了这种材料所提供的各种选择。” SGL集团复合材料与纤维复合材料(CFM)业务部门负责人安德烈斯?武尔纳表示:“对于我们公司来说,碳纤维生产过程的不断发展是一个重要课题,所以我们正在与斯图加特大学的项目团队进行热烈的交流。此外,展馆的建设是对纤维在实践中的压力测试,将会展示其独特的特点。”