MIT開發(fā)出用于數(shù)字制造的可編程水基生物復(fù)合材料Aguahoja

來源:未知大陸

麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室(MIT Media Lab)介導(dǎo)物質(zhì)小組(Matter Group)的研究人員創(chuàng)造了Aguahoja,，這是一組由樹木,、昆蟲外骨骼、蘋果和骨頭中發(fā)現(xiàn)的分子成分進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)和機(jī)器人制造的自然產(chǎn)物。它利用自然生態(tài)系統(tǒng)作為材料生產(chǎn)過程的靈感，不產(chǎn)生廢物,。纖維素、殼聚糖,、果膠和碳酸鈣在材料可調(diào)性上以高空間分辨率組合和復(fù)合,，生產(chǎn)出具有機(jī)械、化學(xué)和光學(xué)功能的可降解復(fù)合材料,，其長(zhǎng)度從毫米到米不等,。這些水狀皮膚狀結(jié)構(gòu)(“hojas”)的設(shè)計(jì)和制造就像它們是生長(zhǎng)的，不需要組裝,。

Aguahoja 展館高5米,，由生物復(fù)合材料構(gòu)成，具有不同程度的剛度,，柔韌性和不透明性，可作為外立面或“結(jié)構(gòu)表皮”制造,，不含組件,，其表面積僅受機(jī)器人龍門架的限制 - 連續(xù)結(jié)構(gòu)模仿人體皮膚 - 用作結(jié)構(gòu)，窗口和環(huán)境過濾器的區(qū)域,。在其生命周期結(jié)束時(shí),，當(dāng)不再有用時(shí),，可以將結(jié)構(gòu)編程為在水中降解（例如雨！）,，從而將其組成構(gòu)建塊恢復(fù)到其自然生態(tài)系統(tǒng),，從而增加使其能夠產(chǎn)生的自然資源循環(huán)。這種“環(huán)境規(guī)劃”水平在未來能夠構(gòu)建相對(duì)于季節(jié)改變其性質(zhì)的結(jié)構(gòu)：即使生物復(fù)合材料的分子組成的微小改變也會(huì)對(duì)其設(shè)計(jì)和衰變產(chǎn)生顯著影響,。

該項(xiàng)目代表了Neri Oxman和他的團(tuán)隊(duì)對(duì)計(jì)算“生長(zhǎng)”和機(jī)器人制造的生物相容材料復(fù)合材料的6年探索,，這些復(fù)合材料構(gòu)成了功能生物聚合物的“庫(kù)”。本系列的器物在外觀,、結(jié)構(gòu)組成和環(huán)境行為上是多種多樣的,；然而它們都是由同樣的成分組成的：殼聚糖、纖維素,、果膠和水,。

Aguahoja I平臺(tái)由一個(gè)用于3D打印生物材料的機(jī)器人龍門組成，其形狀和材料組成直接受到物理特性(如剛度和透明度),、環(huán)境條件(如負(fù)載,、溫度和相對(duì)濕度)、制造約束(如自由度,、臂速和噴嘴壓力)等因素的影響,。該平臺(tái)被命名為“水基數(shù)字制造”，它促進(jìn)了形狀,、功能和制造之間的緊密集成,，并在尺度上接近并常常與生物世界相匹配。

Aguahoja I包括三個(gè)構(gòu)件：一個(gè)建筑展館,，一個(gè)材料實(shí)驗(yàn)庫(kù),，以及一組相關(guān)的硬件/軟件和由中介物組開發(fā)的濕件支持技術(shù)。Aguahoja I館和相關(guān)的藝術(shù)品于2018年2月完成并在麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室大廳展出,，之后被舊金山現(xiàn)代藝術(shù)博物館永久收藏(舊金山現(xiàn)代藝術(shù)博物館收藏,，藝術(shù)家的禮物)。目前正在開發(fā)的第二個(gè)展館和相關(guān)的文物——aguahoja ii——將作為“自然:庫(kù)珀·休伊特設(shè)計(jì)三年展”的一部分首次亮相,，該展覽由庫(kù)珀·休伊特,、史密森尼設(shè)計(jì)博物館和荷蘭Kerkrade的立方體設(shè)計(jì)博物館聯(lián)合舉辦。從2019年5月10日到2020年1月20日,，Aguahoja II將在材料生態(tài),、集團(tuán)設(shè)計(jì)方法和理念的背景下重新審視設(shè)計(jì)問題。

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