斯圖加特大學計算設計研究所所長 Menges 正在開發(fā)一個軟件程序

根據建筑師和研究員Achim Menges的說法，碳纖維是建筑業(yè)最大的未開發(fā)資源，他聲稱可以對機器人進行編程，以使用纖維狀建筑材料建造體育場屋頂。斯圖加特大學計算設計研究所所長 Menges 正在開發(fā)一個軟件程序，以使機器人構造更加直觀，并且正在嘗試使用該系統(tǒng)來建造碳纖維館。

建筑師認為，將數字技術和物理制造相結合的此類項目有可能徹底改變建筑行業(yè)。

他在對學校的一次訪問中告訴Dezeen：“這是一項非常新的技術，因此沒有人將其購買并商業(yè)化。”

他補充說：“我們不僅僅是在觀察事物的制造方式的逐步演變。” “這是一次相當大的轉變，是第四次工業(yè)革命。”

Menges認為，碳纖維在建筑領域的全部可能性仍有待揭示，并聲稱機器人制造可以幫助釋放碳纖維的潛力。

他說：“這種材料固有的真正可能性尚未得到充分利用。” “我們還沒有離開這些新材料模仿舊材料的階段。”

Menges在過去的幾年中與工程師Jan Knippers一起研究了自然界中發(fā)現(xiàn)的結構是否可以為將來的建筑樹立先例。他們目前正在與另一位工程師Thomas Auer和建筑師MoritzDörstelmann合作，為倫敦的V&A博物館建造一個 機器人制造的碳纖維亭子。

他們開發(fā)的一種技術是自動編織的一種形式，使纖維暴露在外，而不是將它們嵌入主體材料中。他們認為，該系統(tǒng)可以建造足夠大和強度足以形成體育場屋頂的碳纖維結構。

Menges說：“這可能會在明天的建筑中找到應用。”

他說，主要的障礙是控制機器人構造所需的計算機軟件的開發(fā)。

碳纖維是纖維增強復合材料系列的一部分，與纖維水泥和玻璃纖維一起，是建筑領域最新，最具革命性的材料之一。

這種材料在1960年代首次引起人們的關注，其高抗拉強度使其成為家具和運輸行業(yè)的理想選擇。近年來，它已得到更廣泛的使用，并且最近推出了第一批批量生產的碳纖維汽車和飛機-BMW i3 和 波音787 Dreamliner 。

大多數情況下，碳纖維部件是在模具中形成的，旨在模仿更傳統(tǒng)的材料。但是，通過將這種舊技術應用于相對較新的一組材料，建筑業(yè)卻失去了將其作為纖維材料全面開發(fā)的機會。

他說：“ [纖維材料]仍然沒有以真正探索材料固有特性和特性的方式使用，無論是在設計語言上，還是在其具有的結構能力方面。”

他說，包括Snøhetta最近完成的對SFMOMA的擴展 在內的碳纖維結構的首次嘗試 正在仿效汽車和航空航天業(yè)的高光美學。

根據Menges的說法，模具的使用既昂貴又昂貴(鼓勵批量生產并扼殺進一步的實驗)，而且浪費于一次性建筑物的生產。

斯圖加特的團隊不像汽車行業(yè)使用的機器人那樣執(zhí)行并重復一項任務，它正在開發(fā)軟件，以使機器人手臂的每個動作更加智能，從而形成量身定制的結構。

Menges和Knippers在進行中的材料研究中已經探索了多種材料的可能性，這是由諸如海膽殼或 甲蟲翅膀等生物結構提供的。

他們通過使用計算機設計，模擬和制造過程與學生共同制作的該校年度展館系列，揭示了其中的一些結果 。

斯圖加特團隊為倫敦V&A院所設計的碳纖維館將基于對水蜘蛛網的早期調查。

它被稱為Elytra Filament Pavilion，將作為博物館工程季節(jié)的一部分而建立，目前正在由機器人在位于城市柯達一家老工廠后面的倉庫中建造。

機器人將碳和玻璃纖維的長度拉過樹脂浴，然后纏繞在金屬腳手架上。然后，將樹脂涂覆的結構在巨型烘箱中固化，然后從其框架上卸下以形成獨立的部件。

該團隊過去的其他項目包括由30,000個尖尖的部件構成的涼亭和由生物塑料制成的結構，其中包含90%以上的可再生材料。

這項工作是建立在德國已故建筑師和工程師弗賴·奧托(Frei Otto)進行的研究的基礎上的。弗賴·奧托( Frei Otto)以抗拉和膜結構的開創(chuàng)性開發(fā)而聞名，并在同一研究所工作。