Κτίρια από οστά
Οι ερευνητές του Cambridge εξερευνούν τα κόκαλα και το κέλυφος των αυγών ως πιο πράσινα δομικά υλικά του μέλλοντος.
Mια ερευνητική ομάδα στο Κέιμπριτζ διερευνά τις δυνατότητες αντικατάστασης του σκυροδέματος και του χάλυβα με δομικά υλικά από κόκαλα ή κελύφη αυγών που καλλιεργούνται στο εργαστήριο. Με επικεφαλής τη βιομηχανική Michelle Oyen, η ερευνητική ομάδα στοχεύει να βρει μια πιο πράσινη εναλλακτική λύση για τα σημερινά δομικά υλικά, τα οποία εκπέμπουν σημαντική ποσότητα εκπομπών άνθρακα στο περιβάλλον. Το έργο βασίζεται στη βιομιμητική, τη μίμηση των δομών και των συστημάτων της φύσης για την επίλυση ανθρώπινων προβλημάτων. Σε μια πρόσφατη δήλωση Τύπου, ο Oyen αναγνώρισε ότι θα πρέπει να υπάρξει μια μεγάλη αλλαγή στον κατασκευαστικό κλάδο εάν θέλει να υιοθετήσει το κέλυφος και τα κόκαλα αυγών ως νέο δομικό υλικό.
Τα δομικά υλικά με κέλυφος και κόκαλο είναι εύκολα κλιμακούμενα και παράγονται με λιγότερη ενέργεια από τα παραδοσιακά υλικά. Επιπλέον, οι ιδιότητες των υλικών δημιουργούν ανθεκτικό και ανθεκτικό δομικό υλικό με δυνατότητα αυτοθεραπείας όταν συνδυάζεται με φυσικά κύτταρα οστών.
Τα τεχνητά οστά και το κέλυφος του αυγού είναι σύνθετα πρωτεϊνών και μετάλλων. Στα οστά, οι αναλογίες πρωτεΐνης και μετάλλου είναι περίπου ίσες - το ορυκτό προσδίδει στα οστά ακαμψία και σκληρότητα, ενώ η πρωτεΐνη του δίνει σκληρότητα ή αντοχή στο κάταγμα. Ενώ τα οστά μπορούν να σπάσουν, είναι σχετικά σπάνιο και έχουν το πλεονέκτημα ότι είναι αυτοθεραπευόμενα - ένα άλλο χαρακτηριστικό που οι μηχανικοί προσπαθούν να φέρουν στα βιομιμητικά υλικά. Στο κέλυφος των αυγών, οι αναλογίες είναι διαφορετικές: περίπου 95% μεταλλικά στοιχεία προς 5% πρωτεΐνη, αλλά ακόμη και αυτή η μικρή ποσότητα πρωτεΐνης κάνει το τσόφλι αυγού εξαιρετικά σκληρό, λαμβάνοντας υπόψη πόσο λεπτό είναι.Κατά την κατασκευή του τεχνητού οστού και του κελύφους του αβγού, τα μεταλλικά συστατικά «τυποποιούνται» απευθείας στο κολλαγόνο, το οποίο είναι η πιο άφθονη πρωτεΐνη στον κόσμο των ζώων.
«Όλα τα υπάρχοντα οικοδομικά μας πρότυπα έχουν σχεδιαστεί με γνώμονα το σκυρόδεμα και τον χάλυβα. Η κατασκευή κτιρίων από εντελώς νέα υλικά θα σήμαινε πλήρη επανεξέταση ολόκληρης της βιομηχανίας. Αλλά αν θέλετε να κάνετε κάτι πραγματικά μεταμορφωτικό για να μειώσετε τις εκπομπές άνθρακα, τότε νομίζω ότι αυτό πρέπει να κάνουμε. Εάν πρόκειται να κάνουμε μια πραγματική αλλαγή, μια σημαντική επανεξέταση είναι αυτό που πρέπει να συμβεί», αναφέρει η ερευνητική ομάδα του Cambridge.
Πηγή: https://www.cam.ac.uk/research/features/would-you-live-in-a-city-made-of-bone (source & photo)
https://www.designindaba.com/articles/creative-work/buildings-made-bones
Mια ερευνητική ομάδα στο Κέιμπριτζ διερευνά τις δυνατότητες αντικατάστασης του σκυροδέματος και του χάλυβα με δομικά υλικά από κόκαλα ή κελύφη αυγών που καλλιεργούνται στο εργαστήριο. Με επικεφαλής τη βιομηχανική Michelle Oyen, η ερευνητική ομάδα στοχεύει να βρει μια πιο πράσινη εναλλακτική λύση για τα σημερινά δομικά υλικά, τα οποία εκπέμπουν σημαντική ποσότητα εκπομπών άνθρακα στο περιβάλλον. Το έργο βασίζεται στη βιομιμητική, τη μίμηση των δομών και των συστημάτων της φύσης για την επίλυση ανθρώπινων προβλημάτων. Σε μια πρόσφατη δήλωση Τύπου, ο Oyen αναγνώρισε ότι θα πρέπει να υπάρξει μια μεγάλη αλλαγή στον κατασκευαστικό κλάδο εάν θέλει να υιοθετήσει το κέλυφος και τα κόκαλα αυγών ως νέο δομικό υλικό.
Τα δομικά υλικά με κέλυφος και κόκαλο είναι εύκολα κλιμακούμενα και παράγονται με λιγότερη ενέργεια από τα παραδοσιακά υλικά. Επιπλέον, οι ιδιότητες των υλικών δημιουργούν ανθεκτικό και ανθεκτικό δομικό υλικό με δυνατότητα αυτοθεραπείας όταν συνδυάζεται με φυσικά κύτταρα οστών.
Τα τεχνητά οστά και το κέλυφος του αυγού είναι σύνθετα πρωτεϊνών και μετάλλων. Στα οστά, οι αναλογίες πρωτεΐνης και μετάλλου είναι περίπου ίσες - το ορυκτό προσδίδει στα οστά ακαμψία και σκληρότητα, ενώ η πρωτεΐνη του δίνει σκληρότητα ή αντοχή στο κάταγμα. Ενώ τα οστά μπορούν να σπάσουν, είναι σχετικά σπάνιο και έχουν το πλεονέκτημα ότι είναι αυτοθεραπευόμενα - ένα άλλο χαρακτηριστικό που οι μηχανικοί προσπαθούν να φέρουν στα βιομιμητικά υλικά. Στο κέλυφος των αυγών, οι αναλογίες είναι διαφορετικές: περίπου 95% μεταλλικά στοιχεία προς 5% πρωτεΐνη, αλλά ακόμη και αυτή η μικρή ποσότητα πρωτεΐνης κάνει το τσόφλι αυγού εξαιρετικά σκληρό, λαμβάνοντας υπόψη πόσο λεπτό είναι.Κατά την κατασκευή του τεχνητού οστού και του κελύφους του αβγού, τα μεταλλικά συστατικά «τυποποιούνται» απευθείας στο κολλαγόνο, το οποίο είναι η πιο άφθονη πρωτεΐνη στον κόσμο των ζώων.
«Όλα τα υπάρχοντα οικοδομικά μας πρότυπα έχουν σχεδιαστεί με γνώμονα το σκυρόδεμα και τον χάλυβα. Η κατασκευή κτιρίων από εντελώς νέα υλικά θα σήμαινε πλήρη επανεξέταση ολόκληρης της βιομηχανίας. Αλλά αν θέλετε να κάνετε κάτι πραγματικά μεταμορφωτικό για να μειώσετε τις εκπομπές άνθρακα, τότε νομίζω ότι αυτό πρέπει να κάνουμε. Εάν πρόκειται να κάνουμε μια πραγματική αλλαγή, μια σημαντική επανεξέταση είναι αυτό που πρέπει να συμβεί», αναφέρει η ερευνητική ομάδα του Cambridge.
Πηγή: https://www.cam.ac.uk/research/features/would-you-live-in-a-city-made-of-bone (source & photo)
https://www.designindaba.com/articles/creative-work/buildings-made-bones
