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NEW 建筑系李滉教授组研发出对气温变化自动反应的建筑外壳模块
- 2021-11-10
- 6086
2021-08-30
我校建筑系李滉教授研究组模仿通过气孔开关调节热度的仙人掌原理，研发出了根据气温变化自动移动的建筑外壳模块。
李教授研究组利用智能材料和4D打印，研发出了能感知气温变化、自动移动的建筑外壳（遮阳）模块。相关研究成果刊登在国际学术杂志《建筑工程杂志(Journal of Building Engineering)》8月8日刊上。4D打印是在印制立体模样的3D打印上添加了时间的层次，可以根据时间进行打印变形的材质。
研究组根据温度利用不同形态不同的形状记忆材料，模仿了仙人掌的气孔开闭作用。仙人掌根据光和湿度，打开和关闭作为呼吸孔的气孔，在沙漠中生存下去。研究组将镍钛材料的形状记忆合金和形状记忆高分子结合在一起，在气温上升时，形状记忆合金会收缩，关闭遮阳遮阳。如果气温下降，形状记忆高分子就会弯曲，遮阳也会打开。
研究组在缩小型建筑结构中证明，形状记忆复合材料可以根据气温变化打开和关闭外墙。在现有的研究中，也曾有过尝试根据气温变化形状的智能材料的例子，但重新回归原貌的变形恢复力较低这一点起到了局限性。研究组将变形力低但复原力高的镍-钛合金钢丝和复原力低但可自由变形的形状记忆高分子组合在一起，解决了这一部分。将变形率提高至20%的水平，并制造出没有外力、反复恢复和变形的合成物。
建筑物的冷暖气使用的能源在非产业部门使用的能源中占很大比重。对此，亚洲大学研究组开发的技术有望为减少室内冷气负荷做出贡献。
李滉教授表示，"如果利用4D打印，可以实现以相对简单、低廉的方式移动各种形态模块的建筑"，"不仅可以减少建筑物的室内冷气负荷，今后还可以应用于道路屏蔽墙和太阳能板等。"
此次研究是在科学技术信息通信部、韩国研究财团推进的优秀新晋研究事业的支援下进行的。
<研究组对建筑物外壳模型的实验。外壳随着周围温度打开和关闭的样子>
（注：本文出现的所有人名均系音译）