麻省理工学院开发了Aguahoja,用于数字化制造的可编程水基生物复合材料
麻省理工学院媒体实验室Mediated Matter Group的研究人员创建了Aguahoja,这是一个由数字化设计,并通过树木,昆虫外骨骼,苹果和骨骼中的分子成分进行机器人制作的自然产物的集合。 它使用自然生态系统作为材料生产过程的灵感,不会产生浪费。纤维素、壳聚糖、果胶和碳酸钙结合并以高空间分辨率的材料可调性复合,产生具有机械、化学和光学功能特性的可生物降解复合材料,长度范围从毫米到米。这些水型皮肤状结构('hojas')的设计和制造就像它们的生长一样:不需要组装。
Aguahoja I展馆高5米,由生物复合材料构成,具有不同程度的刚度、柔韧性和不透明性,可作为外立面或“结构表皮”制造,无需部件制造,其表面积仅受机器人龙门架的限制,这是一个以人体皮肤为模型的连续结构。用作结构、窗口和环境过滤器的区域。在其生命周期结束时,当不再有用时,可以将结构编程为在水中降解(例如雨!),从而将其组成构建块恢复到其自然生态系统,从而增加使其能够产生的自然资源循环。这种“环境规划”水平在未来能够构建相对于季节改变其性质的结构:即使生物复合材料的分子组成的微小改变也会对其设计和衰变产生显著的影响。
该项目代表了Neri Oxman和团队进行了6年的探索,他们使用的是计算机“生长”和机器人制造的生物相容性材料复合材料,这些复合材料共同构成了功能性生物聚合物的“库”。该系列中的文物在外观、结构构成和环境行为方面各不相同;但它们都是由相同的成分组成:壳聚糖、纤维素、果胶和水。
Aguahoja I平台由用于3D打印生物材料的机器人龙门架组成,其中形状和材料成分直接通过物理特性(例如,刚度和不透明度)、环境条件(例如,负载,温度和相对湿度)、制造限制( 例如,自由度、臂速度和喷嘴压力)这种平台以水基数字制造为基础,促进形式、功能和制造之间的紧密结合,其规模接近并经常与生物世界相匹配。
Aguahoja I有三个部分:一个建筑展馆,一个材料实验库,以及由Mediated Matter Group开发的一套相关硬件/软件和湿软件技术。Aguahoja I馆及相关文物于2018年2月在麻省理工学院媒体实验室大厅完成并展出,之后被SFMOMA永久收藏(收藏SFMOMA,艺术家的礼物)。第二个展馆及相关文物,目前正在开发中。Aguahoja II将作为“自然:Cooper Hewitt设计三年展”的一部分首次亮相,由Cooper Hewitt,Smithsonian设计博物馆和荷兰Kerkrade的Cube设计博物馆共同举办。在2019年5月10日至2020年1月20日期间,Aguahoja II将重新审视材料生态学背景下的设计问题,即集团的设计方法和理念。