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ソース: АrсhDаilу

自然とテクノロジー:植物を育てる壁

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建築と自然の関係は複雑です。 一方では、家で自然をアートとしてフレーミングすることを楽しんでいます。 一方で、根や葉によって損傷を受ける可能性のある壁や構造物に、邪魔な「本物の」自然が存在することをあらゆる犠牲を払って回避しようとします。 同時に、緑の屋根、垂直庭園、フラワー ボックスを使用して、都市を自然に近づけ、人々の幸福を向上させます。 動植物から完全に切り離された素材を使って建物を建設することもあります。 バイオマテリアルや新技術の進歩により、この状況は徐々に変化していますが、それでも、私たちが占める構造物や建物を、それらを取り巻く自然から分離する必要があるかどうかを自問する必要があります。 これは、バージニア大学 (UVA) の研究者が、植物が自由に成長できる幾何学的に複雑な 3D プリント土壌構造を開発するきっかけとなった問題でした。

チームは、循環性をプロセスに組み込んだ、バイオベースの材料を使用した 3D プリントの方法を開発しました。 従来のコンクリートやプラスチック素材の代わりに、土そのものと地元の植物を水と混ぜ合わせてプリンターに挿入し、壁や構造物を形成する原材料を使用します。 速度、コスト効率、低エネルギー需要を地元産のバイオベースの材料と組み合わせることで、積層造形のプロセスを進化させ、完全に生分解性の 3D プリント構造を作成し、耐用年数の終わりに地球に戻すことができます。 .

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チームは、UVA の工学および応用科学学部の科学および材料工学の助教授である Ji Ma で構成されていました。 UVAの環境​​科学部門の研究教授であるDavid Carr。 UVA School of Architecture の助教授である Ehsan Baharlou と大学の学生である Spencer Barnes です。 バーンズは、印刷に最も適した混合物について実験を行いました。これには、土と種子を連続した層で印刷する方法と、印刷する前に種子を土と混ぜ合わせる方法の 2 つがありました。 どちらのアプローチもうまくいきました。

大学が発行したこの記事で Ji Ma が指摘しているように、「3D プリントされた土は、水をより速く失う傾向があり、水をより強く保持します」と Ma は言いました。 「3D プリントは植物の周囲の環境をより乾燥させるため、より乾燥した気候を好む植物を組み込む必要があります。 これが事実であると私たちが考える理由は、土壌が圧縮されるためです。 ノズルから土を押し出すと、気泡が押し出されます。 土が気泡を失うと、水をよりしっかりと保持します。」

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次に、デビッド・カーは、印刷用の土壌の理想的な組成と最も助長する植物種を見つける責任がありました. これらの発見は、植物が構造内で繁栄し、土壌が有機物を蓄積し、必要な栄養素を収集できることを保証します. 彼は、生命の限界にあると思われる地域に自然に生育する植物、つまり裸の岩の上に実際に生育する自生植物を提案しました。 選択された種は、緑の屋根で一般的に使用されるセダム (マンネングサ) でした。 この種の生理機能はサボテンに似ており、ほとんど水がなくても生き残ることができ、回復するためにある程度乾燥することさえあります.

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チームは、今年初めに「生態学的に活性な土壌構造の 3D 印刷」というタイトルの論文で最初の結果を発表しました。 この技術に関する研究は続けられており、次のステップには、少なくとも 1 つの床を持つより大きな構造物のための土壌「インク」の配合が含まれており、より大きな張力での土壌の破損などの問題を予測しようとしています。 さらに、研究者は、内壁を隔離して外壁の水分を維持するために、壁パネル内のさまざまな層を実験しました。 これはほんの始まりにすぎませんが、自然を人間の製造に近づけるための一歩となる可能性があります。

ソース: АrсhDаilу

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