Miljoonarahoitus hengittävien puuvaahtorakennusten kehittämiseen – ilmanvaihtoaukot avautuvat ja sulkeutuvat itsestään

Aalto-yliopiston vetämä Archibiofoam-hanke on saanut Euroopan innovaationeuvostolta 3,4 miljoonan euron Pathfinder Grant -rahoituksen kolmeksi vuodeksi.

Hankkeessa tutkijat kehittävät puuvaahdosta julkisivuelementtiä, joka mahdollistaa rakennusten passiivisen lämmityksen ja jäähdytyksen ja säästää näin merkittävästi energiaa. Lisäksi he haluavat vähentää rakentamisen ilmastopäästöjä, joiden osuus kaikista globaaleista päästöistä on tällä hetkellä huimat 40 prosenttia.

Passiivinen jäähdytys ja lämmitys tapahtuu, kun puun selluloosasta tehty vaahtomateriaali supistuu ja laajenee lämpötilan ja ilmankosteuden mukaan. Tämä saa julkisivun pyöreät ilma-aukot sulkeutumaan ja avautumaan. Näin lämmitystarve vähenee kylmällä ja jäähdytystarve kuumalla.

"Kuulostaa scifiltä, että ilmanvaihtokanavat avautuvat ja sulkeutuvat luonnollisesti, mutta se on täysin mahdollista – ja hyvin jännittävää", sanoo Aalto-yliopiston tutkijatohtori Juha Koivisto, joka sai inspiraation keksintöön Gaudin kuuluisasta arkkitehtuurista Barcelonassa.

Vaikka vaahtomateriaali on 90-prosenttisesti ilmaa, se on lujuudeltaan verrattavissa ympäristöä enemmän kuormittaviin perinteisiin rakennusmateriaaleihin, kuten betoniin ja lasiin. Lisäksi se on uusiutuvaa, biohajoavaa ja kierrätettävää.

Aallon tiimi koordinoi hanketta ja vastaa materiaaliteknologiasta. Robotiikka-asiantuntemuksesta ja märkävaahtomateriaalin pursottamiseen käytettävän massiivisen 4D-tulostimen virittämisestä vastaa Tiffany Cheng Stuttgartin yliopistosta.

4D-tulostaminen tarkoittaa valmistusmenetelmää, jossa tulostetut kappaleet ohjelmoidaan reagoimaan automaattisesti ympäristön ärsykkeisiin. Robottiohjatulla alustalla voi valmistaa jopa 12 metriä pitkiä ja 420 kilogrammaa painavia kappaleita.

"Menetelmä sopii erittäin hyvin tulostamaan rakenteita suurella resoluutiolla. Tavoitteemme on räätälöidä puuvaahtoa hyödyntävä valmistusprosessi niin, että voimme vastata rakennusosien moniin toiminnallisiin vaatimuksiin, kuten kantavuuteen ja mukautuvaan ilmanvaihtoon”, Cheng sanoo.

Lahjoittamalla tukea kehitykselle

Aalto-yliopiston opetus- ja kulttuuriministeriöltä saama julkinen perusrahoitus on vähentynyt reaalisesti yli kolmanneksen verrattuna vuoteen 2010, jolloin yliopisto aloitti toimintansa. Meillä ei yhteiskuntana ole varaa säästää koulutuksesta ja tutkimuksesta. 

Jotta meillä olisi jatkossakin uraauurtavaa tutkimusta ja ennakkoluulottomia, periksiantamattomia tekijöitä, meidän on panostettava sekä pitkäjänteiseen perustutkimukseen että kohdennettuun innovaatiotyöhön. Lahjoita ja sijoitat tulevaisuuteen, josta voit olla ylpeä.