Kiểm soát nhiệt độ ánh sáng bằng nhựa nhiệt dẻo in 3D

05/04/2025 20:00

Các sinh viên từ Trường Kiến trúc Bartlett, UCL đã nghiên cứu, phát triển một hệ thống đa vật liệu in 3D từ nhựa nhiệt dẻo phân hủy sinh học, có khả năng kiểm soát nhiệt độ ánh sáng.

Mái nhà ga Euston ở London là bối cảnh kiến trúc quy mô lớn cho ứng dụng ảo của hệ thống Metaplas, được tạo ra bởi sinh viên từ Trường Kiến trúc Bartlett, UCL. Là một phần của cuộc điều tra được thực hiện trong Cụm Nghiên cứu 8 (RC8) của chương trình Thạc sĩ về Thiết kế Kiến trúc, sinh viên đã phát triển một hệ thống đa vật liệu in 3D từ nhựa nhiệt dẻo phân hủy sinh học và tái chế. Chuyển đổi các tấm vật liệu phẳng thành các hình thức ba chiều phức tạp, sinh viên đã tạo ra một hệ thống kết cấu với các nếp gấp hình học cho phép kiểm soát thụ động ánh sáng của các không gian bên trong.

*Mô phỏng mái nhà ga Euston bằng công nghệ nhựa nhiệt dẻo in 3D*

Các phương pháp thiết kế và xây dựng đương đại thường thiếu một mô hình để thống nhất thiết kế, vật liệu, yêu cầu về cấu trúc và chế tạo thông qua các công cụ kỹ thuật số. Để giải quyết tình trạng thiếu hụt này, Metaplas là kết quả của quá trình tìm kiếm để đạt được một hệ thống kiến trúc toàn diện thông qua số hóa. Ngoài ra, hệ thống có thể được sản xuất theo hướng thân thiện với môi trường và phù hợp chuẩn mực xã hội, đồng thời có thể mang lại lợi ích kinh tế. Ví dụ, trong trường hợp của Ga Euston, các cơ sở tái chế và in 3D nằm trong bán kính xác định từ địa điểm đã được lập bản đồ và xác định để thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế địa phương.

*Bản đồ xác định các cơ sở tái chế và in 3D trong khu vực*

Từ nghiên cứu sâu rộng về vật liệu in 3D, sinh viên Trường Kiến trúc Bartlett đã xác định hai loại thermoplastic tái chế tiềm năng là PLA cứng (axit polylactic) và TPU (polyurethane nhiệt dẻo) – tối ưu cho việc tạo ra một tấm gấp đa vật liệu. Panel được in 3D phẳng và chuyển thành vật thể ba chiều thông qua một hệ thống mẫu tích hợp. Các phần gấp của panel, tạo thành cấu trúc, được cố định bằng một hệ thống cáp và cơ chế khóa kẹp, giúp dễ dàng lắp ráp, tháo rời và bảo trì. Theo nhóm, “việc uốn được nâng cao như một công cụ hình học thông qua một quy trình tùy chỉnh, bao gồm phân tích cấu trúc trước khi uốn. Các khu vực cần nhiều cấu trúc hơn là nơi có nhiều điểm uốn nhất, trong khi các khu vực vốn có cấu trúc thì ít hơn.”

*Mô hình mô phỏng vật liệu PLA và TPU theo các tỉ lệ hòa trộn*

Tương tự, việc tích hợp nhựa thermochromic được đề xuất thông qua một vi mẫu được nhúng trong mỗi panel. Loại nhựa này nổi bật với độ nhuộm màu, cho phép vật liệu thay đổi màu sắc khi nhiệt độ thay đổi. Ứng dụng của nó đạt được khả năng kiểm soát thụ động đối với ánh sáng của các không gian nội thất, cải thiện sự thoải mái về môi trường và cũng tạo ra cảm giác định hướng trong không gian.

Xem thêm

Công nghệ

Uncategorized

Xu hướng

Set khóa cửa gỗ cho gia chủ cá tính và yêu thích sự tối giản

*Phối cảnh hành lang, sảnh vào mô phỏng bên trong nhà ga Euston, London*

Ngoài nhiều lợi ích về môi trường, công nghệ và kinh tế, hệ thống Metaplas được trình bày như một tham khảo thú vị cho cách mà một hệ thống cấu trúc có thể hoạt động hiệu quả từ quy mô vi mô đến vĩ mô, chứng minh rằng sức mạnh và độ linh hoạt của cấu trúc không phụ thuộc vào kích thước.

Biên dịch: Anh Tuấn | Theo archdaily

Bình luận

Bài viết liên quan

Trò chuyện với NTK Phạm Ngọc: Chiết trung Việt - Khi cái riêng gặp gỡ thế giới

Sau 20 năm thực hành, NTK Phạm Ngọc gọi ngôn ngữ mình theo đuổi là “Chiết trung Việt” – Vietnamese Eclectic. Với chị, đó là một tư tưởng về tự do: cho phép những khác biệt gặp nhau, đối thoại và chuyển hóa, nhưng luôn được giữ lại bằng kỷ luật của bố cục, cấu trúc và một logic xuyên suốt. Dường như với chiết trung, chị tìm kiếm một cách tư duy hơn là một hình thức, ở đó ký ức gặp hiện tại, cái riêng gặp cái chung và bản sắc được hình thành ngay trong quá trình giao thoa.

Bánh Bánh Brixton: Diễn giải bản sắc Việt trong không gian nhà hàng đương đại tại London | House of Baby

Tại Brixton, London, House of Baby cải tạo nhà hàng Việt Bánh Bánh bằng cách chắt lọc những dấu ấn quen thuộc của kiến trúc và đời sống Việt Nam – từ hình thái nhà ống, văn hóa dùng bữa chung đến bảng màu gợi nhắc kiến trúc hiện đại thế kỷ 20. Thay vì tái hiện chúng theo cách trực tiếp, studio đặt các chất liệu văn hóa ấy trong một ngôn ngữ nội thất và nghệ thuật đương đại, tạo nên cuộc đối thoại giữa ký ức Việt Nam và bối cảnh London.

SKIN1004 SoHo: Những hẻm núi giữa lòng New York

Tại SoHo, New York, LMTLS Architecture biến flagship của thương hiệu mỹ phẩm Hàn Quốc SKIN1004 thành một “cảnh quan trong nhà”. Những khối gỗ uốn cong mô phỏng địa tầng kết hợp cùng hệ gương cao 2,7 m tạo cảm giác như bước giữa các hẻm núi, đồng thời chuyển hóa ý niệm “thiên nhiên nguyên bản” của thương hiệu thành một trải nghiệm bán lẻ giàu tính nhập vai.

Jonojé: Khi khách sạn trở thành phòng thí nghiệm vật liệu của Studio LOHO

Từ một xưởng sản xuất cọ cũ tại Bruges, Studio LOHO cải tạo Jonojé thành tổ hợp kết hợp studio, showroom, gallery, không gian sống và khách sạn boutique. Sáu phòng suite được xem như những “phòng thí nghiệm vật liệu”, nơi đất sét, thạch cao, gỗ và đá không chỉ hoàn thiện không gian mà trực tiếp định hình trải nghiệm lưu trú giàu tính xúc giác.