低成本智能窗户
现在可以经济地生产出可以改变通过玻璃的光量的智能窗户
为了永无止境地减少能源消耗,智能建筑发现了意想不到的同盟松果及其结构特点。
在能源方面,任何人类技术都可以挑战自然 提高效率。毕竟,对于捕食者或其猎物而言,处理能源的单一失误可能是生死攸关的问题。而且,考虑到自然界已经有40亿年的领先地位,自然生态系统已成为改善人类生存的灵感来源,这是完全可以理解的 能源管理。这种趋势的最新例子之一是松果和冷杉球果的行为。
让我们从问题开始:建筑物需要吸收和扩散热量。为此,他们使用了一系列系统,例如电动百叶窗。不幸的是,这样的设备具有自己的电力消耗。如果我们使用某种根本不需要任何功能即可运行的机制,该怎么办?进入慕尼黑工业大学(TUM)的化学家,森林科学家和材料研究员Cordt Zollfrank,他想到了使用无需任何能量输入即可移动的植物结构的想法。
每个人都熟悉松果和冷杉球果采用的不同形状,可以根据湿度打开和关闭。视锥细胞壁由木质素和纤维素组成。前者膨胀不大,而后者则容易膨胀。因此,当大气潮湿时,圆锥刻度向内弯曲;反之,则向内倾斜。干燥时,它们会向外弯曲。因此,仅当天气温暖干燥时才释放种子。
针叶树锥的这种特殊行为可以在家里通过实验证明。 科学美国人 杂志,可以在家中教孩子一些自然的原则。
受到这种自主运动的启发,佐尔夫兰克和他的团队正在开发能够对大气湿度做出反应的系统。它们基于纤维素,不需要任何其他材料,具有完全的可持续性和可再生性。这项研究发表在 先进材料 杂志,探讨了一个可能会对雨水或阳光做出反应的树冠的潜在竞技场。然而,目前,它们面临着一个主要障碍:细胞或组织越大,水渗透到内部的孔隙所花费的时间就越长。这意味着大型建筑需要数年时间才能应对暴风雨天气。幸运的是,纳米技术已经来了。佐尔夫兰克(Zollfrank)和他的团队认为,使用微观的单个细胞可以迅速反应,使其成为可行的技术。
现代建筑正在努力使建筑物超越被动结构,并将其转变为能够适应不断变化的天气条件的被动系统。这种反应式架构的示例之一是 Hypermembrane 技术,这是一个由西班牙建筑师发起,并得到欧盟支持的项目。它被设计为可以覆盖立面和屋顶的结构,以适应建筑物的要求。它的自由形式元素意味着它可以在任何类型的表面上使用,而不管其复杂性如何。该技术还允许创建具有成本竞争力的独立临时结构。
超膜具有物理和数字方面。一方面,它使用按需组装的物理元素。另一方面,它使用特殊的软件来计算关于光的入射,通风,弹性和抗应力的最佳结构。目前,Hypermembrane的结构只是静态的,但长期目标是开发能够适应天气条件的活动结构,就像前面提到的针叶树锥一样。
丰特: 大众科学
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