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    Utilizzo della capacità naturale del legno di flettersi durante l'essiccazione per creare strutture curve

    Torre Urbach, un dimostratore di edificio alto 14 m con componenti in CLT ad alta curvatura prodotti utilizzando la tecnologia di produzione automodellante. Credito:ICD/ITKE Università di Stoccarda

    Un team di ricercatori del Laboratory for Cellulose &Wood Materials e dell'Institute for Building Materials, ETH Zurigo in Svizzera e l'Università di Stoccarda, in Germania, ha scoperto che la modellazione della contrazione del legno durante l'essiccazione può essere utilizzata per creare strutture curve. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il gruppo descrive le loro simulazioni e una struttura di test che hanno costruito usando le loro idee.

    Come notano i ricercatori, complesso produttivo, gli oggetti in legno a forma di curva richiedono molta energia e producono molti rifiuti. Questo perché le macchine vengono generalmente utilizzate per tagliare o smerigliare parti indesiderate del legno. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un modo per sfruttare la capacità naturale del legno di assorbire e rilasciare l'umidità per realizzare strutture simili.

    Il legno assorbe l'umidità e poi la rilascia, spesso portando a deformazioni:tavoli e sedie traballanti in legno che sono stati esposti ad alta umidità ne sono un'ampia prova. Nel processo di fabbricazione, questa capacità è considerata un problema da superare. Ma la squadra svizzera ha pensato che potesse essere anche un vantaggio se usato in un certo modo.

    I ricercatori sono partiti dall'idea che dovrebbe essere possibile prevedere il modo in cui il legno si deforma e di quanto. Per sapere se era così, hanno creato simulazioni al computer che hanno tenuto conto di fattori come il tipo di legno e la quantità di umidità che conteneva. Hanno poi ragionato che se potevano piegare molti pezzi di legno in modo prevedibile usando solo le loro naturali tendenze alla deformazione, potrebbero usarli per creare le forme desiderate. Hanno creato modelli al computer di tavole di legno fatte di diversi tipi di legno e le hanno fatte passare attraverso periodi di bagnato e asciutto simulati. I ricercatori riferiscono che i loro modelli hanno dimostrato che dovrebbe essere possibile creare strutture curve complesse senza ricorrere alla lavorazione. A quello scopo, hanno progettato una struttura di 14 metri che hanno soprannominato la Torre Urbach e poi l'hanno costruita in un vero sito in Germania.

    Video time-lapse dell'attuazione del doppio strato di legno su larga scala. Credito:Grönquist et al., Sci. avv. 2019;5:eaax1311

    Per creare tali strutture curve, i ricercatori hanno iniziato con legno "bagnato" di diversi tipi, in questo caso, Spiaggia europea e abete rosso. Una tavola a strati è stata realizzata incollando tra loro tavole sottili. Mentre le assi si asciugavano, uno degli strati si restringerebbe, mentre l'altro no, costringendo l'intera tavola a piegarsi senza rompersi. Dopo aver ottenuto la forma desiderata, il legno sarebbe stato incollato per prevenire ulteriori cambiamenti e quindi combinato con altre tavole piegate in modi specifici per costruire un'intera struttura.

    © 2019 Scienza X Rete




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