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Estruturas para construção civil – secção variável
O que me tem prendido o foco tem sido imaginar um sistema mono-bloco ou único que seria a estrutura de um edifício que se molda conforme as suas solicitações.
O processo seria sobretudo passivo, a reação seria natural.
Sentem no sofá violeta, cliquem no som abaixo e, continuem lendo….
Hoje as soluções mais conhecidas são de metal, betão (concreto) armado, madeira e fibras .
À partida podemos reconhecer que funcionam muito bem se os esforços colocados na estrutura forem aqueles que foram estudados previamente.
Hoje o conhecimento de geometria e forças permite que o desenho dos objetos estruturais tenham um comportamento muito bem definido e eficaz.
Os estudos são bem objetivos e consistentes naquilo que é a ação/reação do material/geometria/forças.
Agora, o desafio será obter um sistema estrutural que adequa sua geometria às forças variáveis (ok, temos algo assim como as superfícies de tensão mínima) que muda a sua forma e densidade conforme a necessidade, conforme sua capacidade de resistência.
Concordamos que um elemento que vai trabalhar sobretudo à flexão (ex. viga) a forma da sua secção vai ser determinante para a sua resistencia, soluções mistas como betão e ferro funcionam muito bem pois na área onde vai haver compressão temos o betão, onde vai existir tracção temos o ferro.
O que acontece se se inverterem as forças no sistema? o ferro até resistirá bem à compressão mas, o betão não vai resistir à tracção… não vamos nem falar se o ambiente mudar muito – tipo incêndio….
Se pensarmos um pouco sobre…. o ideal será um núcleo resistente à compressão e em volta uma camada de material resistente à tracção com papel activo, ou seja, um sistema preparado para reagir a algo que venha de todo o lado “sem ângulos mortos”.
Gosto de pensar em uma combinação perfeita com dois materiais, um externo e um interno, que se complementam. No meu imaginário tenho uma parte externa (tipo tecido) que dilata e contrai conforme a necessidade. Acho até interessante entender/dotar essa pele com “inteligência” ou seja as várias fibras dela dilatariam ou contrairiam formando uma secção diferente na estrutura conforme a reacção necessária (ver materiais inteligentes) as fibras que estou propondo seriam tipo kevlar® (ver artigo kevlar)
O material interior teria que ser algo tipo terra ou pequenos grãos…ricos em uma substancia tipo Teflon…o Teflon é o que vai manter a consistência do material pois ele vai ser comprimido para resistir aos esforços e vai ser descomprimido ou reorganizado para mudar de forma e consequente geometria da estrutura. Esse interior perfeitamente solicito com o material externo vai ser essencial e no meu conceito ele vai ter de ser diferente para a estrutura poder crescer.
Em conceito então vamos ter um…tubo…fibroso, maleável e “auto-moldável”, esse tubo para pertencer a uma rede mais complexa que vai formar a estrutura propriamente dita vamos então visualizar uma malha que irá envolver a nossa construção sugiro para este conceito uma geometria geodésica essa geometria mostra-se interessante pois permite o consume de material mínimo para maior volume interno… dominada a geometria da estrutura temos que entender o seu crescimento e também que para permitir variações volumétricas dentro da estrutura o material contido (neste momento terra + teflon) ele tem que poder se movimentar em velocidades e quantidades variáveis, tem que se manter sempre pronto para modificar sua forma e não pode agredir a pele externa.
Nanotecnologia – engenharia de materiais…
Quase na mesma onda de “vamos acreditar que funciona”….
Como já comentei por aqui os tecidos são materiais que considero muito interessantes para a construção, estamos habituados ao seu uso em superfícies de tensão mínima (um dia vou falar sobre isso)…falamos daquelas coberturas que presas em pontos específicos adquirem uma forma em que no todo a tensão seja minima nas suas fibras…
O que me atrai na estrutura do tecido é que ele é maleável ele facilmente pode adquirir várias geometrias conforme solicitação externa ou…viajando…indução interna….e agora começa a verdadeira acção deste post…
Para qualquer comum profissional da construção se algo tem que ser rígido são os pilares e vigas (ok…não vamos falar da sua elasticidade – o que permite o arranhaceus oscilar) o que estou falando é de pilares que alteram a sua alma(!!) no sentido mais físico que isso possa ter para, responder a solicitações do ambiente onde se insere, seja vento, seja peso, seja gravidade, diferentes gravidades etc…
O que imagino será o uso de kevlar, já falei sobre ele, para envolver outra matéria talvez terra rica em Teflon (depois explico) e atribuir-lhe “inteligência”.
Conforme o meio ambiente, ele se portaria de jeito diferente. Como transmitir-lhe alterações? ou seja, se a estrutura ou composto precisasse resistir à compressão ou tracção ele iria naturalmente encontrar a secção(alma) mais eficaz para tal.
Seria interessante dota-lo de características físicas mutáveis em que ele reagiria de acordo ás solicitações.
Como seria possível isso?
A resposta está na nanotecnologia (oh! firmeza) o composto terá que dominar a energia, tem que ter suas células preparadas para reagir em conjunto a impulsos…. eléctricos talvez… e adquirir diferentes formas à imagem da acção muscular..
Materiais de construção – Kevlar®
Ainda na faculdade acabei por me interessar sobre os tecidos como materiais de construção.
Deparei-me então com o kevlar®.
O kevlar® e o nome comercial atribuído a uma fibra sintética de aramida.
É um polímero que:
- Mantém a sua estabilidade até aos 400 C.
- Resistência cinco vezes maior que o aço por unidade de peso.
- Leve.
- Elástico.
- Quimicamente estável.
- Não inflamável.
- Extremamente susceptível de absorver energia…
interessante!! será que temos como colocar-lhe “alguma inteligência”, irei postar por aqui algo sobre nanotecnologia….
A DuPont™ é proprietária da tecnologia sendo que, foi já nesta empresa que a mesma foi descoberta em 1965 e desde então tem investido nela …milhões…
Para não esquecer as referências:
