Ogni iterazione annuale del padiglione di ricerca ICD / ITKE replica un particolare processo biologico. Nella costruzione di ogni struttura, i ricercatori e gli studenti dell’università di Stuttgart collaborano con i biologi per esplorare il potenziale della fabbricazione digitale. Per il padiglione 2016-2017, il team ha esaminato due specie di falene foglia minatore le cui larve tessono ‘amache’ di seta che si estendono tra i punti di connessione su una foglia curva.
Sviluppato dall’istituto per la progettazione e la costruzione computazionale (ICD) e l’istituto di strutture edilizie e progettazione strutturale (ITKE) presso l’università di Stuttgart, il processo di fabbricazione del padiglione si basa sulle proprietà e le caratteristiche uniche della costruzione di fibre. Poiché i materiali utilizzati per il padiglione sono leggeri e hanno un’elevata resistenza alla trazione, i progettisti sono stati in grado di utilizzare metodi di fabbricazione non convenzionali utilizzando droni e robot industriali.
I materiali compositi in fibra hanno un enorme potenziale nelle applicazioni architettoniche. Grazie alle caratteristiche del materiale performativo, sono prontamente utilizzate in applicazioni altamente ingegnerizzate, come nel settore automobilistico e aerospaziale. I potenziali all’interno dell’architettura, tuttavia, rimangono ancora in gran parte inesplorati. All’interno della produzione su scala architettonica, dove il peso proprio del materiale è di grande interesse per strutture a campata più ampia, i materiali compositi in fibra leggera offrono prestazioni ineguagliabili. I metodi tradizionali di fabbricazione richiedono stampi di superficie su vasta scala e spesso limitano il processo alla produzione serializzata di parti identiche.
Il padiglione di ricerca ICD / ITKE 2016-17 è stato creato usando un totale di 184 km di vetro impregnato di resina e fibra di carbonio. Il materiale leggero è stato impiegato per creare e testare un singolo sbalzo con una lunghezza complessiva di 12 m. La superficie copre un’area di circa 40 m² e pesa circa 1000 kg. La struttura realizzata è stata fabbricata fuori sede e quindi le dimensioni sono state costrette a rientrare in un volume di trasporto ammissibile. Tuttavia, sono state trovate varianti del setup idonee per la fabbricazione in situ, che potrebbero essere utilizzate per strutture più lunghe e composte.
Questa ricerca mostra le potenzialità della progettazione e della costruzione computazionale attraverso l’integrazione di capacità strutturali, comportamento del materiale, logiche di fabbricazione, principi biologici e vincoli di progettazione architettonica nella progettazione e costruzione computazionale integrativa. Il padiglione prototipico è un test per un futuro processo di fabbricazione scalabile di elementi strutturali compositi a fibra lunga.
