smart materials, natural resources

Shaping Paper

Bára Finnsdóttir
Masterarbeit
Betreuung: Prof. Christiane Sauer

 

Das Projekt Shaping Paper basiert auf den Grundsätzen des sogenannten “Self-Assembly-Prozesses” zur Konstruktion und Formung eines Materials, dessen Untersuchung anhand von Papiermaterialien, Papierherstellungstechniken und einer Monomaterial-Strategie erfolgt. Das Projekt wurde durch bestehende Forschungsarbeiten zur Bewegung in pflanzlichen Organen beeinflusst (z.B. Laubblätter), die durch Feuchtigkeitsverlust in Kombination mit einer kontrastierenden Schichtung und Eigenschaften ihres Fasergewebes (Orientierung, Steifheit und Schrumpfungsraten) erzeugt wurden. Bei Feuchtigkeitsverlust bauen sich in der Struktur Spannungskräfte auf, die Verformungen wie Biegen oder Kräuseln auslösen. Für den konstruktiven Einsatz wurde ein Verfahren zum Schichten von Fasermaterial untersucht, das für natürliche Materialstrukturen von grundlegender Bedeutung ist.

Trocknungs- und Schichtungsmethoden wurden durch praktische Versuche unter Verwendung von Papiermaterialien und Papierherstellungstechniken untersucht. Die low-tech, additive Fertigungstechnik sowie die selbstbindenden Eigenschaften von Cellulose ermöglichen es, Papiermaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften (z.B. Schrumpfungsraten) zu kombinieren und somit das natürliche Verhalten der Trocknung von Pflanzenorganen nachzuahmen. Zusammen mit dem Trocknungsverfahren sowie der konstruktiven Eingabe des Papiermaterials (Schichten, Geometrie, Maßstab, Dicke) bestimmen diese eine spezifische Umwandlung von einem zweidimensionalen nassen Zustand in eine dreidimensionale trockene, gekrümmte Struktur. Es entsteht ein Monomaterial-Verbund, in dem jedes Papierelement seinen individuellen Einfluss ausübt.

Die erstellten Strukturen sind für verschiedene Anwendungen offen, als Einzelelemente wie innovative Verpackungen oder Speiseerlebnisse. In größeren Flächen für den Innenbereich montiert, fügen die Papierstrukturen dem Raum ein organisches Element bei. Das Krümmungsmerkmal des Papierverbundes, seine kontrastierenden Transparenzen zusammen mit unebenen Oberflächen verkörpern die Merkmale natürlicher Formen.