bruce Anane
En 2010, des chercheurs japonais ont fait une découverte intéressante utiliser de la moisissure visqueuse pour concevoir un réseau ferroviaire efficace relie Tokyo et les villes voisines. Les chercheurs y sont parvenus en plaçant stratégiquement les nutriments à des endroits spécifiques et en permettant à la moisissure de naviguer dans un labyrinthe complexe pour les atteindre naturellement. Étonnamment, cet organisme non neuronal a surpassé une équipe d’experts dans la conception d’itinéraires de réseau et de distribution de stations optimaux. Comprendre qu’il existe différentes formes d’intelligence est la meilleure façon d’en tirer des leçons. Et c’est ce qu’a fait un groupe de scientifiques anglais, en analysant les structures des termitières pour comprendre comment ces colonies peuvent nous enseigner la construction du futur, caractérisée par biomimétique ET durable architecture.
Architecture biomimétique basée sur les termitières
Le Brésil abrite un extraordinaire complexe de termitières, qui détient le titre de plus grand complexe architectural au monde. Ce complexe extraordinaire couvre une superficie équivalente à celle de la Grande-Bretagne. Consiste en environ deux cents millions de monticules, dont certains auraient jusqu’à quatre mille ans. Ces structures nécessitent une planification avancée pour maintenir la ventilation et l’habitabilité des colonies. Plus précisément, des chercheurs de l’Université Nottingham Trent au Royaume-Uni ont étudié ce que l’on appelle le « complexe de sortie » en tant que solution architecturale biomimétique.
Le terme « complexe de sortie » fait référence à une structure physique ou architecturale conçue pour faciliter la sortie ou le départ de personnes ou de véhicules à partir d’un endroit précis. Comprend généralement des fonctionnalités telles que des passerelles, des rampes, des escaliers ou des portes stratégiquement placées pour garantir une circulation fluide ou un mouvement hors d’une zone spécifique.
Le « complexe de sortie », appliqué aux termitières, est un réseau de tunnels compris entre trois et cinq millimètres de diamètre. Ces tunnels sont reliés à des tunnels plus grands au sein de la colonie et remplissent l’objectif crucial de réguler les niveaux d’oxygène, de température et d’humidité pour subvenir aux besoins d’une population d’environ un million de termites. Par ailleurs, au centre de ces structures, Les jardins fongiques symbiotiques fournissent des nutriments essentiels aux habitants.
Les chercheurs ont fait une découverte fascinante à propos de ces microtunnels : pendant la phase de croissance de la termitière, ils sont orientés dans la direction du soleil de midi. Cependant, pendant la saison des pluies, ces tunnels ont tendance à se boucher. Cette observation pourrait révéler les secrets du développement d’une nouvelle génération d’architecture biomimétique inspirée de l’ingénieuse ingénierie des termitières.
Scan et impression 3D d’un complexe de sortie
Les auteurs de l’étude, publiée dans la revue scientifique Frontiers in Materials, ont analysé un fragment d’une termitière provenant de Namibie. Ils ont utilisé la technologie de numérisation pour créer une réplique imprimée en 3D du monticule pour leur expérience. Dans le cadre de leur configuration, ils ont simulé le vent en émettant des vibrations via un haut-parleur qui affectaient un mélange d’air et de CO2 à l’intérieur de la réplique.
Les chercheurs ont fait une observation significative : à des fréquences spécifiques, notamment autour de 30 à 40 Hertz, le flux de gaz était intensifié. Cela indique que lorsque la brise interagit avec la termitière, elle génère des turbulences qui ventilent efficacement l’intérieur de la structure, facilitant ainsi l’élimination de l’excès d’humidité.
Ils ont conclu qu’un tel Le réseau de tunnels assure une ventilation de la termitière avec une faible brise, protégeant ainsi l’intérieur par des vents de force ouragan. Enfin, ils soulignent que l’utilisation de nouvelles technologies d’impression 3D additive, comme la fusion sur lit de poudre, pourrait permettre le développement de solutions de ventilation ouvrant les portes d’une architecture biomimétique avec des bâtiments à autorégulation énergétique, comme cette « tour de vie ». ».
L’utilisation de systèmes de climatisation limite actuellement le flux d’air pur dans les bâtiments et offre un faible niveau efficacité énergétique. Si ce type de structure est combiné avec de nouveaux matériaux comme cette peinture réfléchissante ou l’utilisation de verre photovoltaïque, il est possible que dans un avenir pas trop lointain nous puissions commencer à vivre dans des bâtiments équipés de ventilation passive et d’auto-chauffage. régulation. En d’autres termes, neutre en carbone.
L’impression 3D pour une nouvelle architecture urbaine
Comme indiqué, la création des designs uniques et des formes imaginatives qui échappent aux règles est l’un des grands avantages de l’impression 3D. Certaines façades et certains éléments de mobilier urbain rappellent en effet la géométrie organique des termitières. C’est le cas d’un pièce unique imprimée en 3D installé dans la cour centrale du projet immobilier Puerta Barqueta à Séville, Espagne.
Un banc incurvé a été parfaitement intégré à l’espace du bâtiment, ce qui aurait été économiquement et techniquement peu pratique à réaliser avec les systèmes de coffrage traditionnels. Pour atteindre cet objectif, la technique du contour crafting a été utilisée. De plus, l’impression 3D permet la création de structures dotées de caractéristiques personnalisées, telles que des clôtures antibruit construites avec un motif en treillis ou des façades de bâtiments comportant des cavités conçues pour abriter des plantes.
L’avenir de l’architecture biomimétique et imprimée en 3D a le potentiel de construire des bâtiments entiers. Peut-être qu’avec le temps, les techniques de construction employées par les termites namibiens depuis des millions d’années pourraient trouver une application dans ces efforts.
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