Inspirace u pavučin. Stavby zachytí vodu ze vzdušné vlhkosti.

vizualizace-2.jpg
Koncepční vizualizace nanovlákenných konstrukcí na jímání vody. Inspirací projektu Jana Koníčka byl les a pavučiny pokoutníka společenského. Pavučiny dosahují takových rozměrů, že mění své okolní prostředí. Foto: Jan Koníček

Les bez vody připomínal seschlé tělo starce. Až na jednu výjimku. Tou byla pavučina s kapkami rosy. A právě ta vnukla studentu Fakulty umění a architektury TUL Janu Koníčkovi myšlenku vývoje konstrukcí z nanovlákenných materiálů zachytávajících vzdušnou vlhkost. Pomohou měnit horké městské klima. Před koncem roku získal Jan se svým výzkumem cenu poroty na konferenci ACADIA 2022 Hybrids & Haecceities.

Konference zastřešuje nejinovativnější výzkumné práce a projekty z oblasti digitální architektury, aplikačních metod Rapid prototyping nebo nových materiálů a výrobních procesů v architektuře. Není jednoduché dostat se na konferenci v roli řečníka. Příspěvek Nano.Web.Arch libereckého týmu ve složení Jan Koníček, Pavel Pokorný, Miloš Florián a Klára Masnicová (Gergelitsová) ale zaujal. Byl přijat do kategorie Projects a zařazen do sborníku. Vyjde v první polovině letošního roku.

„Samotný fakt, že nás organizátoři pozvali k osobní účasti na tak prestižní konferenci, a nakonec jsme ještě získali cenu poroty v naší kategorii, je pro nás velkou poctou. Jako hlavní autor to považuji za zatím největší úspěch v našem výzkumu. Zároveň cítím odpovědnost za následné kroky, které ve výzkumu podnikneme, a jež budou klíčové pro navazující výsledky,“ hodnotí úspěch Jan Koníček, student doktorandského programu Architektura a urbanismus na Fakultě umění a architektury TUL, jenž je hlavním autorem projektu.

Problém úbytku vody v krajině si naplno uvědomil od roku 2018. Inspirací mu tehdy byl suchý les. Pod nohama praskaly větve a šustilo listí, na jediném místě ale byla zachycena voda. V pavučině. Odtud byl krok k práci s myšlenkou využití vody ze vzdušné vlhkosti.

Předobrazem nanovlákenných konstrukcí byly pavučiny pokoutníka společenského (Agelena consociata), jenž žije v pavoučích společenstvech. Princip ‚stavby‘ pavučin se svým sofistikovaným designem Jan Koníček přirovnává k architektonicko-urbanistickým koncepcím lidských staveb a městských celků. Kolonie těchto pavouků především dokáže tvořit pavučiny o rozměrech desítek metru čtverečních. Pavučiny dosahují takových rozměrů, že mění své okolní prostředí. Konstrukce tak efektivně slouží potřebám kolonie.

Pomocí vody ochladit města

Výzkum získávání vody ze vzdušné vlhkosti využívá konstrukcí z netkaných a nanovlákenných textilií. Jejich funkčnost už tým ověřil na fyzickém modelu o rozměrech 2x2x2m. Vize počítá s tím, že konstrukce mohou v budoucnu fungovat buď jako samostatné pavilonové objekty v interiéru i exteriéru, nebo jako konstrukce na fasádách domů. V prvním případě by jímání vody ze vzdušné vlhkosti měnilo lokální klima měst v horkých letních dnech a bylo tak příjemnější pro obyvatele. Ve druhém případě by zadržená voda pomáhala krajině, rostlinám a živočichům. 

Druhá koncepce počítá s umístěním nanovlákenných konstrukcí na fasády stávajících nebo nově navrhovaných budov. Konstrukce by fasády ochlazovaly, případně by zachycenou vodu umožnily využívat. „Pro tuto hypotézu je součástí naší konstrukce nanovlákenná kompozitní příze, kterou testujeme pro možný transfer vody z konstrukce. Důležitým atributem je práce s volbou polymeru. Jeho vlastnosti jsou klíčové pro konkrétní využití. Konstrukce pak může být biodegradabilní, hydrofilní, hydrofobní nebo více či méně mechanicky odolná,“ líčí Jan Koníček.

 

Tým v rámci výzkumu sestavil portfolio různých netkaných a nanovlákenných textilií a měřil jejich nasákavost i postupné vysychání. S nejvhodnějším materiálem bude tým dál pracovat. Kromě materiálových vlastností byly ale kritériem i estetické kvality materiálu a možnost výstavby nové aplikační metody.

Nyní tým pracuje s polymerem PLA (kukuřičný škrob), který splňuje biodegradabilní a sorpční vlastnosti. „Náš postup práce lze označit za Research by design, kde je cílem vývoj a koncepce nových forem. Tento postup je v architektonickém výzkumu běžný v západních zemích, českém prostředí se s tímto přístupem v našem oboru setkáváme zřídka, a je tedy nutné si v rámci naší práce stanovit metodiku, ve které se potkává základní materiálový výzkum spolu s architektonickým,“ vysvětluje Jan Koníček.

Jak říká, chce především poukázat na potenciál architektury, která může pomoci lepším využitím přírodních zdrojů zlepšit naše životní standardy. „Takováto udržitelná architektura může využívat nových materiálů, myšlenek a koncepcí, které jsou spojeny s postupným vývojem technologií jednadvacátého století a je adaptována na rychle se měnící klimatické změny. K vývoji takových architektonických forem je zapotřebí i změna myšlení a hledání odpovědí i v koncepcích, u kterých si nemůžete být jisti, zda budou mít očekávané výsledky. Takový náš výzkum byl a stále je,“ říká Jan Koníček.

„Od finálního výsledku jsme ještě daleko, ale domnívám se, že jsme na dobré cestě a z architektonického hlediska dosahujeme potenciálu pro možné využití v reálném prostředí,“ uzavírá Jan Koníček.

Adam Pluhař

Další články v rubrice

Zůstaň v kontaktu s univerzitou

T-UNI Univerzitní časopis /
University Magazine

Nepřehlédněte
tipy redakce

IMG_5907-2.jpg

Významnou pražskou památku už čistí světlo

Oči tisíců turistů se už nemusejí dívat na nevzhledný zelený biofilm vrostlý do zdiva Malostranské mostecké věže Karlova mostu na levém břehu Vltavy. Zdivo prošlo v zasažených místech důkladnou očistou a dál už se bude čistit samo. Díky slunečním...

25. 3. 2024 | Věda a výzkum | 364