Een team van onderzoekers van Laboratory for Cellulose &Wood Materials en het Institute for Building Materials, ETH Zürich in Zwitserland en de Universiteit van Stuttgart, in Duitsland, heeft ontdekt dat het modelleren van de samentrekking van hout tijdens het drogen kan worden gebruikt om gebogen structuren te creëren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft hun simulaties en een teststructuur die ze met hun ideeën hebben gebouwd.

Zoals de onderzoekers opmerken, productiecomplex, gebogen houten voorwerpen kosten veel energie en produceren veel afval. Dit komt omdat machines doorgaans worden gebruikt om ongewenste delen van het hout af te snijden of af te slijpen. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier gevonden om te profiteren van het natuurlijke vermogen van hout om vocht te absorberen en af ​​te geven om vergelijkbare structuren te maken.

Hout neemt vocht op en geeft het vervolgens weer af, vaak leidend tot kromtrekken - wiebelige tafels en stoelen gemaakt van hout die zijn blootgesteld aan hoge luchtvochtigheid zijn voldoende bewijs. In het productieproces, dit vermogen wordt beschouwd als een probleem dat moet worden overwonnen. Maar het team in Zwitserland dacht dat het ook een voordeel zou kunnen zijn als het op een bepaalde manier werd gebruikt.

De onderzoekers begonnen met het idee dat het mogelijk moet zijn om te voorspellen hoe en hoeveel hout kromtrekt. Om erachter te komen of dat het geval was, ze creëerden computersimulaties die rekening hielden met factoren als het type hout en hoeveel vocht het bevatte. Ze redeneerden vervolgens dat als ze veel stukken hout konden krijgen om voorspelbaar te buigen met alleen hun natuurlijke kromtrekkende neigingen, ze zouden ze kunnen gebruiken om de gewenste vormen te creëren. Ze maakten computermodellen van houten planken gemaakt van verschillende houtsoorten en leidden ze door gesimuleerde natte en droge perioden. De onderzoekers melden dat hun modellen hebben aangetoond dat het mogelijk moet zijn om complexe gebogen structuren te creëren zonder toevlucht te nemen tot machinale bewerking. Daartoe, ze ontwierpen een constructie van 14 meter die ze de Urbach-toren noemden en bouwden deze vervolgens op een echte locatie in Duitsland.

Om dergelijke gebogen structuren te creëren, de onderzoekers begonnen met "nat" hout van verschillende soorten - in dit geval Europees strand en fijnspar. Door dunne planken aan elkaar te lijmen werd een gelaagde plank gemaakt. Terwijl de planken droogden, een van de lagen zou krimpen, terwijl de ander dat niet deed, waardoor de hele plank moet buigen zonder te barsten. Nadat de gewenste vorm was verkregen, het hout zou worden verlijmd om verdere verandering te voorkomen - en vervolgens gecombineerd met andere planken die op specifieke manieren waren gebogen om een ​​hele structuur te bouwen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk