建筑师兼研究员阿奇姆·门格斯(Achim Menges)称，碳纤维是建筑学中最大的未开发资源，他声称，机器人可以编程使用纤维建筑材料建造体育场屋顶。

蒙格斯是斯图加特大学计算设计研究所的负责人，他正在开发一个软件程序，使机器人的建造更加直观，并一直在试验建造碳纤维展馆的系统。

这位建筑师认为，这种将数字技术和物理制造结合在一起的项目，有可能彻底改变建筑行业。

Achim Menges(右)目前正在与建筑师Moritz D rstelmann(左)和工程师Jan Knippers(中间)合作，为伦敦的V号建造碳纤维展馆。

“这是一种非常新的技术，所以没有人把它拿起来商业化，”他在最近访问学校时告诉Dezeen。

他补充道：“我们不仅仅是在研究事物的逐渐演变过程，这是一个相当戏剧性的转变，是第四次工业革命。”

Menges相信碳纤维在建筑中的全部可能性仍有待揭示，并声称机器人制造可以帮助挖掘其潜力。

他说：“材料中固有的可能性并没有被完全挖掘出来。”我们还没有离开这些新材料模仿旧材料的阶段。”

Menges声称机器人制造可以帮助释放碳纤维的潜力。

Menges在过去几年里一直与工程师JanKnippers合作，探索在自然界中发现的结构是否能为未来的建筑开创先例。目前，他们正与另一名工程师托马斯·奥尔和建筑师莫里茨·多尔斯特尔曼合作，为伦敦的V号建造一个由机器人制造的碳纤维展馆。

他们开发的技术之一是一种机器编织形式，使纤维暴露，而不是将纤维嵌入到宿主材料中--他们认为这种系统可以建造足够大、足够坚固的碳纤维结构，以形成体育场的屋顶。

Menges说：“这可能会在明天的建筑中找到一个应用程序。”

他说，首要的障碍是开发控制机器人结构所需的计算机软件。

一对KUKA机器人被用来为V建造原型

碳纤维是纤维增强复合材料家族的一部分，纤维水泥和玻璃纤维是建筑领域中最具革命性的最新材料之一。

这种材料最早出现在20世纪60年代，它的高抗拉强度使它成为家具和运输工业的理想选择。近年来，它得到了更广泛的应用，第一批大规模生产的碳纤维汽车和飞机--宝马i3和波音787梦想飞机--最近被推出。

在大多数情况下，碳纤维组件是在模具中形成的，其设计目的是模仿更传统的材料。但Menges说，将这一老技术应用于一组相对较新的材料上，建筑行业就失去了充分探索它作为纤维材料的机会。

他说：“[纤维材料]的使用方式还没有真正探讨材料的内在特性和特点，无论是在设计语言方面，还是在它们所具有的结构能力方面。”

该团队开发了一套编织系统，可以建造大而坚固的碳纤维结构，以形成体育场的屋顶。

他说，第一次进军碳纤维建筑，包括Sn hetta最近完成的对SFMOMA的扩展，是模仿汽车和航空航天行业的高光泽度美学。

根据门杰斯的说法，模具的使用是既昂贵又昂贵的——鼓励串行生产和抑制进一步的实验——浪费一次性生产的建筑。

与汽车工业使用的机器人不同，汽车工业学会了如何执行和重复一项任务，斯图加特的团队正在开发软件，使机器人手臂的每一个动作更加智能化，从而产生定制的结构。

碳纤维和玻璃纤维的长度由机器人通过树脂浴拉伸，然后绕金属脚手架缠绕。

Menges和Knippers已经探索了许多材料的可能性，作为他们正在进行的材料研究的一部分，这些材料受到生物结构的启发，如海胆壳或甲虫的翅膀。

其中一些结果是通过学校的年度展馆系列展示出来的，他们用计算设计、模拟和制作工艺与学生一起制作了这些展馆。

树脂涂层的结构在从其框架中分离出来形成独立的碎片之前，先在一个巨大的烤箱中固化。

斯图加特队的碳纤维展馆

这座名为“爱丽特拉长丝馆”的展馆，将作为博物馆工程季的一部分建立起来，目前正由一个机器人在他们的仓库里建造，位于该市一家柯达老工厂的后面。

碳纤维和玻璃纤维的长度是由机器人通过树脂浴拉出来的，然后绕在金属脚手架周围。然后，树脂涂层结构被固化在一个巨大的烤箱中，然后从它们的框架中分离出来，形成独立的部分。

斯图加特队的碳纤维展馆

该团队过去的其他项目包括一个由30，000个尖顶部件建造的展馆，以及一个由含有90%以上可再生材料的生物塑料制成的结构。

这项研究建立在已故德国建筑师和工程师弗雷·奥托(Frei Otto)的研究基础之上，他以其在拉伸和膜结构方面的开创性发展而闻名，并在同一研究所工作。

斯图加特大学和V大学提供的图片

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