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    Usando a habilidade natural da madeira para flexionar durante a secagem para criar estruturas curvas

    Torre Urbach, um demonstrador de edifício de 14 m de altura com componentes CLT de alta curvatura produzidos com tecnologia de fabricação self-shapping. Crédito:ICD / ITKE University of Stuttgart

    Uma equipe de pesquisadores do Laboratório de Celulose e Materiais de Madeira e do Instituto de Materiais de Construção, ETH Zurich na Suíça e na Universidade de Stuttgart, Na Alemanha, descobriu que modelar a contração da madeira durante a secagem pode ser usado para criar estruturas curvas. Em seu artigo publicado na revista Avanços da Ciência , o grupo descreve suas simulações e uma estrutura de teste que eles construíram usando suas idéias.

    Como observam os pesquisadores, complexo de manufatura, objetos de madeira em forma de curva consomem muita energia e produzem muitos resíduos. Isso ocorre porque as máquinas são normalmente usadas para cortar ou moer partes indesejadas da madeira. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira de aproveitar a capacidade natural da madeira de absorver e liberar umidade para fazer estruturas semelhantes.

    A madeira absorve a umidade e depois a libera, muitas vezes levando à deformação - mesas e cadeiras trêmulas feitas de madeira que foram expostas à alta umidade são ampla evidência. No processo de fabricação, essa habilidade é considerada um problema a ser superado. Mas a equipe da Suíça achou que também poderia ser uma vantagem se usado de uma certa forma.

    Os pesquisadores começaram com a ideia de que deveria ser possível prever a forma como a madeira se deforma e em quanto. Para descobrir se esse era o caso, eles criaram simulações de computador que levaram em consideração fatores como o tipo de madeira e a quantidade de umidade que ela continha. Em seguida, eles raciocinaram que, se pudessem fazer com que muitos pedaços de madeira dobrassem de maneira previsível, usando apenas suas tendências naturais de empenamento, eles poderiam usá-los para criar as formas desejadas. Eles criaram modelos de computador de pranchas de madeira feitas de diferentes tipos de madeira e os executaram em períodos simulados de chuva e seca. Os pesquisadores relatam que seus modelos mostraram que deveria ser possível criar estruturas curvas complexas sem recorrer à usinagem. Para esse fim, eles projetaram uma estrutura de 14 metros que apelidaram de Torre Urbach e a construíram em um local real na Alemanha.

    Vídeo de lapso de tempo de atuação de bicamada de madeira em grande escala. Crédito:Grönquist et al., Sci. Adv. 2019; 5:eaax1311

    Para criar essas estruturas curvas, os pesquisadores começaram com madeira "molhada" de diferentes tipos - neste caso, Praia europeia e abeto da Noruega. Uma prancha em camadas foi feita colando-se pranchas finas. À medida que as tábuas secavam, uma das camadas encolheria, enquanto o outro não, forçando toda a prancha a dobrar sem rachar. Depois que a forma desejada foi obtida, a madeira seria colada para evitar mais mudanças - e então combinada com outras tábuas que foram dobradas de maneiras específicas para construir uma estrutura inteira.

    © 2019 Science X Network




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