‘Radicant’ è un pannello murale stampato in 3D creato da materiali di scarto dalla Royal Danish Academy.

Alla Royal Danish Academy, CITA – Centro per la Tecnologia dell’Informazione e l’Architettura ha sviluppato Radicant: un sistema di rivestimento murale stampato in 3D creato da biopolimeri provenienti da materiali di scarto.

Questo sistema innovativo incorpora materiali come colla di ossa e fibre di cellulosa derivate dagli scarti dell’agricoltura ed altri rifiuti, compresa carta, lino riciclato (cotone), corteccia ed erba marina.

La struttura è stata creata utilizzando uno strumento di stampa personalizzato collegato al kit di estrusione WASP per l’argilla industriale: un sistema in grado di riscaldare i materiali fluido-densi durante la stampa.

Il progetto si colloca in un contesto di ricerca più ampio orientato all’impiego di biopolimeri sostenibili per applicazioni nel campo dell’architettura.

Radicant è stato sviluppato nell’ambito del progetto CITAs Eco Metabolistic Architecture ed è stato presentato in occasione della mostra “Living Prototypes” presso l’Architecture Aedes Forum a Berlino.

Stampare in 3D colla di ossa e fibre di cellulosa

La miscela utilizzata per creare Radicant è composta da colla di ossa e fibre di cellulosa provenienti da diverse fonti di rifiuti, tra cui l’industria della carta, del legno e quella tessile. La colla di ossa è utilizzata come legante e mescolata con diverse fibre di cellulosa, creando una pasta densa e fluida.

Per stampare questo materiale in grandi quantità e in modo efficace, CITA ha integrato il sistema di estrusione riscaldato di WASP nel loro braccio robotico.

Questo sistema personalizzato è stato utilizzato per la creazione dell’intera struttura alta 6 metri, composta da diversi elementi stampati e successivamente assemblati insieme.

Il pattern intricato di filigrana è stato progettato per consentire all’umidità di evaporare facilmente, permettendo ai pannelli di asciugarsi in modo controllato.

Stampare in 3D colla di ossa e fibre di cellulosa

Pipeline di progettazione e fabbricazione di Radicant

Come suggerisce il nome, Radicant è stato progettato come un concetto architettonico adattativo, modellandosi attorno alla sua parete di attacco quasi come un essere vivente e portando con sé un alto livello di informazioni all’interno della sua struttura.

Il processo di progettazione per Radicant inizia con una scansione 3D per creare un modello digitale accurato della parete a cui sarà collegato. Successivamente, questo modello viene utilizzato per creare una rappresentazione volumetrica mediante una griglia di voxel (unità di volume) ad alta risoluzione.

Tale griglia di voxel viene utilizzata per creare degli ‘strati di informazioni’ che descrivono la parete di attacco, compresi i requisiti strutturali e le caratteristiche preesistenti. Questi strati verranno utilizzati per modellare il sistema di rivestimento sopra la parete, adattandovisi perfettamente.

Pipeline di progettazione e fabbricazione di Radicant

Il percorso di stampa è stato creato direttamente dal modello volumetrico, evitando la creazione e la successiva traduzione in g-code di un modello 3D intermedio.

La struttura assomiglia a quella di una vite che cresce su una parete. Nei “rami” principali, il materiale è più denso, diventando gradualmente più leggero man mano che si allontana dal tronco. Il pezzo murale complessivo è progettato per essere utilizzato come parete interna o rivestimento, adattandosi all’ambiente circostante.

Pannello murale stampato in 3D con biomateriali riciclati
Pannello murale stampato in 3D con colla di ossa riciclata presso la Royal Danish Academy.

Crediti del progetto

Partecipanti: Mette Ramsgaard Thomsen, Paul Nicholas, Martin Tamke. Ayoub Lharchi, PhD candidate CITA, Gabriella Rossi PhD candidate CITA, Hasti Valipour Goudarzi, Carl Eppinger, Konrad Sonne, Tim Marvin Bruder

Collaboratori: DTU (Danmarks Tekniske Universitet) Arianna Rech, Phd Candidate DTU Anders Egede Daugaard, Associate Professor DTU

Finanziatori: H2020 ERC Project Eco-Metabolistic Architecture (Grant Agreement Id:101019693) & Living Prototype Project. Funded By Federal Institute For Research On Building, Urban Affairs And Spatial Development On Behalf Of The German Ministry For Housing, Urban Development

Immagini: Royal Danish Academy, Aedes Architecture Forum in Berlin.

Bibliografia:

  • Nicholas, P, Lharchi, A., Tamke, M., Valipour Goudarzi, H., Eppinger, C., Sonne, K., Rossi, G., Ramsgaard Thomsen, M., A Design Modeling Framework For Multi Material Biopolymer 3d Printing (2023) in Proceedings of Advances in Architectural Geometry (AAG) conference, 04-07 October 2023, Stuttgart.
  • Lharchi, A., Tamke, M., Valipour Goudarzi, H., Eppinger, C., Sonne, K., Nicholas, P., Ramsgaard Thomsen, M., Sensing and Augmenting for Adaptive Assembly Strategies (2023) in Proceedings of the eCAADe conference 2023 Digital Design Reconsidered, 20-23 September 2023, Graz.
  • Tamke, M., Chen, Tzu-Ying., Carrasco, O., Ryan, Á., Bouchi, D., Ramsgaard Thomsen, M., Nicholas, P., Dubor, A., Cabay E., Bangsgaard, A., Dörstelmann, M., Naldoni, L., Markopoulou, A., Knippers, J. “Another Logic For Architectural (Bio-) Design and Fabrication – Lessons From The Living Prototypes Project.” In Proceedings for the CEES 2023 Conference, edited by M. Theodoridou Morrow, R., Scott, J., Bridgens, B. Funchal, Portugal: Itecons – Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico para a Construção, Energia, Ambiente e Sustentabilidade, 2023

WASP e Royal Danish Academy per l’istruzione

Dal oltre 3 anni, la tecnologia di WASP è presente all’interno dei laboratori della Royal Danish Academy, a disposizione degli studenti. Negli anni, numerosi accademici hanno utilizzato WASP 40100 e 2040 Clay per realizzare i propri progetti di tesi.

Appassionandosi al mondo della stampa 3D, alcuni hanno deciso di continuare ad utilizzare le nostre tecnologie per avviare le proprie attività. Alcuni progetti di ricerca hanno esplorato la stampabilità di materiali non convenzionali, inclusa la carta riciclata e il micelio. Allo stesso tempo, altri hanno concentrato la loro ricerca sulla modularità delle forme e sui benefici strutturali.

Ecco alcuni progetti di ricerca sviluppati dagli studenti utilizzando la nostra tecnologia LDM presso l’accademia:

Stampa 3D LDM Professionale

Scopri Delta WASP 40100 Clay, la stampante 3D professionale per materiali fluido-densi che gli studenti stanno utilizzando alla Royal Danish Academy. Con Delta WASP 40100 Clay è possibile stampare direttamente sul pavimento o su un piano di stampa removibile in acciaio. Puoi anche continuare a stampare senza aspettare che il pezzo si asciughi e semplicemente spostando la stampante.

Delta WASP 40100 Clay