Павилион, изграден изцяло от композитни влакна
Инженерите от университета в Щутгарт разработиха BUGA Fiber Pavilion – павилион от композитни материали, който съчетава най-съвременните компютърни технологии с конструктивни принципи, намиращи се в природата, и е изграден само от съвременни влакнести композити.
В биологията повечето носещи конструкции са влакнести композити – например целулоза, хитин или колаген. Ефективността на ресурсите и поразителното представяне на биологичните структури произтичат от тези влакнести системи. Тяхната организация, насоченост и плътност са фино настроени и локално разнообразни, за да се гарантира, че материалът е поставен само там, където е необходим.
Със BUGA Fiber Pavilion, реализиран със сътрудничеството между Института за изчислително проектиране и строителство (ICD) и Института за строителни конструкции и конструкции (ITKE) в университета в Щутгарт, изследователите имат за цел да прехвърлят този биологичен принцип на адаптирани към товара композитни системи в архитектурата. Те са използвали изкуствени композитни материали, като стъкло- или въглеродна армирана пластмаса, за да реализират сградата. Тези материали споделят основните характеристики с естествените композити.
Павилионът е направен от над 150 000 метра пространствено разположени стъклени и въглеродни влакна. Всяка нишка е индивидуално проектирана и поставена, което е трудно постижимо с утвърдените производствени технологии. Следователно, за изграждането на конструкцията инженерите използват роботизирана, безжична намотка, която е разработена от университета в Щутгарт. Влакнестите нишки се поставят свободно между въртящи се навиващи скелета от робот. По време на процеса, предварително дефинираната форма на сградата се появява само от взаимодействието на нишките, елиминирайки необходимостта от всяка форма или сърцевина. Това позволява да се създадат поръчкови форми и индивидуално фиксиране на влакна за всеки компонент без наличие на отпадъчни материали.
По време на производството се създава решетка от прозрачни стъклени влакна, върху която се поставят черните въглеродни нишки, там, където те са структурно необходими. Резултатът е адаптиран към натоварването компонент. Павилионът има площ от около 400 метра и е обгърнат от напълно прозрачна, предварително напрегната ETFE мембрана.
Първичната носеща конструкция е направена само от 60 композитни компонента. С 7.6 килограма на квадратен метър, павилионът е изключително лек, приблизително пет пъти по-лек от по-конвенционалната стоманена конструкция.
