Платим блогерам
Блоги
amv212
Ученые из Массачусетского технологического института научились использовать выбрасываемые развилки деревьев в качестве опорных элементов для своих конструкций.

реклама

Древесина становится все более популярным экологичным строительным материалом, но заготавливается она в основном исключительно из ровных стволов деревьев. С целью сокращения отходов группа специалистов Массачусетского технологического института разработала метод, позволяющий использовать  развилки стволов  или толстых ветвей.

Несколько древесных развилок, использованных в исследовании. Феликс Амтсберг

 

реклама

Под руководством доцента Кейтлин Мюллер исследователи отобрали необходимые фрагменты из обрезков ранее срубленных деревьев на лесозаготовительном участке в Сомервилле, штат Массачусетс. Ученых особенно интересовали Y-образные развилки, где ствол или крупная ветвь разделяются на две части. Обычно, такие обрезки просто измельчают в мульчу или сжигают.

"Развилки стволов или ветвей деревьев - это естественные структурные соединения, которые способны очень эффективно распределять нагрузку благодаря своей внутренней структуре волокон", - говорит Мюллер. "Если взять древесную развилку и разрезать ее вдоль посередине, то можно увидеть целую сеть переплетающихся волокон, которые создают трехмерные узлы распределяющие нагрузку в дереве. Мы начинаем делать то же самое с помощью 3D-печати, но пока даже близко не подошли к тому, что делает природа".

Одна из развилок с помощью робототехники проходит процесс резки. Феликс Амтсберг

 

После того как была собрана необходимая коллекция фрагментов ученые приступил к 3D-сканированию материла. Полученные таким образом цифровые модели были внесены в базу данных.  Используя так называемый "венгерский алгоритм", ученые определили, какие развилки  лучше всего соответствуют требованиям по перераспределению нагрузки в конкретном Y-образном узле.

Чтобы упростить процесс сборки, команда разработала свой алгоритм,  который автоматически вычислял разрезы, необходимые для того, чтобы каждая развилка оптимально вписалась предназначенный для неё узел. После чего искусственный интеллект завершил процесс сборки всей 3D- модели, показав исследователям, какие развилки предназначены для тех или иных узлов.

Экспериментальная модель проекта, которая со временем будет включать в себя большее количество узлов. Феликс Амтсберг

 

Хотя пройдет еще некоторое время, прежде чем мы увидим реальное здание, построенное с использованием такой технологии, Мюллер и его коллеги построили экспериментальную деревянную композицию, которая была выставлена в кампусе Массачусетского технологического института. Поскольку их работа была отложена из-за пандемии, она до сих пор находится в стадии завершения. В настоящее время она включает в себя 12 узлов-развилок, но в окончательном варианте их должно быть около 40. В будущем ее планируют установить в Сомерве, на месте, где когда-то росли деревья, фрагменты которых легли в её основу.

+
Написать комментарий (0)

Популярные новости

Сейчас обсуждают