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Digital design and robotic fabrication of biofoams for adaptive mono-material architecture

Descrizione del progetto

L’innovativa tecnologia delle bio-schiume trasformerà l’industria delle costruzioni

I materiali sostenibili in architettura stanno diventando sempre più essenziali, in quanto l’industria delle costruzioni è alla ricerca di alternative verdi. Il progetto ARCHIBIOFOAM, finanziato dal CEI, si propone di far progredire il settore sviluppando bio-schiume multifunzionali a partire da materiali biologici. Queste bio-schiume all’avanguardia dovrebbero essere in grado di cambiare forma e sopportare carichi grazie a tecniche avanzate di stampa 3D e di progettazione computazionale. I ricercatori si concentreranno sulla creazione di bio-schiume con proprietà programmabili, sulla progettazione di strutture di metamateriali ottimali e sullo sviluppo di nuovi processi di fabbricazione per componenti con rigidità personalizzata. Manipolando la microstruttura della bio-schiuma, il materiale si espande o si contrae in risposta alla temperatura e all’umidità. Questa tecnologia promette di eliminare la necessità di costruzioni multimateriale, ridurre le emissioni di CO2 e promuovere la sostenibilità con materiali riciclabili e compostabili.

Obiettivo

The overall objective of the ARCHIBIOFOAM project is to create mono-material yet multifunctional systems for architecture through the additive fabrication of shape-changing load-bearing biofoams. Our approach integrates biobased materials science, computational metamaterial design, and robotic additive manufacturing to enable the structuring of the novel biofoam material at multiple hierarchical scales. The objectives are (i) to create 3D-printable biofoams with programmable properties at the microscale, (ii) to develop a computational design algorithm for optimal biofoam-based metamaterial structures and (iii) to develop the fabrication processes for producing components with tailored stiffness and autonomously actuating parts at an architectural scale. The objectives will be achieved by manipulating the microstructure of bubble films in the biofoam to directionally expand or contract to external stimuli such as temperature and humidity. The mesoscale geometry of the biofoam will be automatically generated by a multi-objective optimization algorithm to achieve the targeted shape changes. The computationally designed biofoam structures will have both loadbearing and shape-changing capabilities constructed at the meter scale by our new robotic additive fabrication processes. Our biobased mono-material systems will meet multiple performance criteria and eliminate the need for multi-material layered construction by leveraging the properties and geometry of materials at multiple hierarchical scales. We will engage with the AEC sector to facilitate the uptake of our new digital design and fabrication process to enable a reduction of embodied CO2 emissions through the use of alternative materials. This novel computational fabrication approach will align with global efforts to address the current climate challenge, aiming to enable biobased materials that can outperform high embodied energy construction materials while being recyclable and compostable at their end-of-life.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-EIC-2023-PATHFINDERCHALLENGES-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

AALTO KORKEAKOULUSAATIO SR
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 195 627,50
Indirizzo
OTAKAARI 1
02150 Espoo
Finlandia

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Regione
Manner-Suomi Helsinki-Uusimaa Helsinki-Uusimaa
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 195 627,50

Partecipanti (3)

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