Skip to main content

来源: АrсhDаilу

自然与技术:可以种植植物的墙

自然与技术:可以种植植物的墙 - 图片 1 of 6

建筑与自然之间的关系是复杂的。 一方面,如果我们喜欢在家中将自然视为艺术; 另一方面,我们不惜一切代价避免在我们的墙壁和结构中存在阻碍性的“真实”自然,这些可能会被根和叶损坏。 同时,我们利用绿色屋顶、垂直花园和花箱,让城市更接近自然,改善人们的福祉; 但我们也使用与动植物完全分离的材料建造建筑物。 尽管生物材料和新技术的进步正在逐渐改变这一点,但我们仍然应该问自己,我们所占据的结构和建筑物是否需要与周围的自然环境分开。 这个问题促使弗吉尼亚大学 (UVA) 的研究人员开发出几何复杂的 3D 打印土壤结构,植物可以在上面自由生长。

该团队开发了一种使用生物基材料进行 3D 打印的方法,并将循环性融入到过程中。 使用的原材料不是传统的混凝土或塑料材料,而是土壤本身和当地植物与水混合并插入打印机以形成墙壁和结构。 通过将速度、成本效率和低能源需求与本地采购的生物基材料相结合,增材制造工艺可以发展并创造出完全可生物降解的 3D 打印结构,并在其使用寿命结束时返回地球.

自然与技术:可以种植植物的墙 - 图片 3 of 6

该团队由 UVA 工程与应用科学学院科学与材料工程助理教授马吉组成; 大卫卡尔,UVA 环境科学系研究教授; 和 UVA 建筑学院助理教授 Ehsan Baharlou 以及该大学的学生 Spencer Barnes。 Barnes 通过两种方法对最有利于打印的混合物进行了实验:按顺序层打印土壤和种子,或者在打印前将种子与土壤混合。 两种方法都运作良好。

正如马吉在该大学发表的这篇文章中指出的那样,“3D 打印的土壤往往会更快地失水,并对其拥有的水保持更强的抓地力,”马说。 “由于 3D 打印使植物周围的环境更加干燥,我们必须将喜欢干燥气候的植物纳入其中。 我们认为是这种情况的原因是因为土壤被压实了。 当土壤通过喷嘴挤压时,气泡被推出。 当土壤失去气泡时,它会更紧密地抓住水。”

自然与技术:可以种植植物的墙 - 图片 6 of 6

反过来,大卫卡尔负责寻找理想的印刷土壤成分和最有利的植物物种。 这些发现将确保植物能够在结构内茁壮成长,土壤可以积累有机物质并收集必要的养分。 他提出了在似乎处于生命极限的地区自然生长的植物——实际上生长在裸露岩石上的本土植物。 选择的物种是景天(Stonecrop),通常用于绿色屋顶。 该物种的生理学与仙人掌相似,只需很少的水分即可生存,甚至可以在一定程度上干涸以恢复。

自然与技术:可以种植植物的墙 - 图片 2 of 6

该团队今年早些时候在题为“生态活跃土壤结构的 3D 打印”的论文中发表了他们的第一个结果。 围绕该技术的研究仍在继续,下一步包括为至少有一层的大型结构制定土壤“墨水”配方,以期预测在更大的张力下土壤破裂等问题。 此外,研究人员还对墙板内的各种层进行了实验,以隔离内墙并保持外墙的水分。 虽然这只是一个开始,但它可能是朝着让自然更接近人类制造的方向迈出的一步。

来源: АrсhDаilу

Leave a Reply