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

Tree Chair - Từ bó trúc làm chổi đến thiết kế nội thất

Lấy cảm hứng từ hình ảnh bó trúc làm chổi, Tree Chair của nhà thiết kế Trương Hoài Sơn bắt đầu từ một nghiên cứu về vật liệu địa phương. Từ hình ảnh mộc mạc ấy, thiết kế phát triển thành một chiếc ghế có hình khối đặc trưng, kết hợp giữa cấu trúc gỗ sồi và phần nệm bọc, dung hòa ý tưởng tạo hình với nhu cầu sử dụng.

Hà Nội: Trưng bày “Trong một thế giới chung” - Những điểm nhìn về lịch sử, văn hóa và niềm tin

Từ ngày 24/10 đến 27/12/2026, trưng bày “Trong một thế giới chung” diễn ra tại Indochine House, Hà Nội, giới thiệu tác phẩm của năm nghệ sĩ Trần Hoàng Sơn, Lê Quý Tông, Nguyễn Hồng Đức, Nguyễn Thế Hùng và Đoàn Văn Tới. Thông qua những thực hành nghệ thuật khác nhau, trưng bày tập trung vào các chủ đề lịch sử, văn hóa và tôn giáo, đồng thời gợi mở những cách nhìn về mối quan hệ giữa cá nhân và thế giới xung quanh.

Green Chair của Nhabe Scholae với góc nhìn khác về chiếc ghế gỗ

Green Chair là thiết kế ghế gỗ của Nhabe Scholae, gây chú ý bởi hình khối rõ ràng và sắc xanh nổi bật làm điểm nhấn. Không dựa vào những chi tiết trang trí phức tạp, chiếc ghế tạo dấu ấn từ cách tổ chức các bộ phận cơ bản, nơi hình dáng, tỷ lệ và màu sắc cùng định hình diện mạo của một vật dụng quen thuộc.

SOBO: Thiết kế nhà hàng kết hợp không gian nghe nhạc tại Paris

Tọa lạc tại Paris, SOBO là nhà hàng thuần thực vật rộng 80m2 kết hợp trải nghiệm dùng bữa và nghe nhạc qua đĩa than. Do Studio Louis Morgan cùng kiến trúc sư nội thất Louis Aspart thực hiện, công trình sử dụng hệ ốp gỗ sồi tông nâu gụ, nội thất thiết kế riêng, đồ vintage và các giải pháp xử lý âm học để tạo nên không gian ẩm thực có bản sắc riêng.