SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 37
Slimme materiaalsystemen voor aanpasbare architectonische toepassingen  Charlotte Lelieveld   Promovenda Architectural Engineering  Technische Universiteit Delft [email_address]
Outline ,[object Object],[object Object],[object Object]
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],Thermisch pH Magnetisme Photo Hydro Elektrisch Chemical Mechanisch Mechanisch Electro Viscositeit Vervorming Transparantie Kleur Stimuli Action
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],Stimulus Action/ actuation Stimulus Systeem Gebruiker Action/ actuation Passief Systeem Actief Systeem
Architecture
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],www.umsicht.fraunhofer.de www.selfhealingmaterials.nl
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],Technologie Stimulus Visuele lichttransmissie transparant Visuele lichttransmissie opaak Producenten Fotochromisch (PC) Ultraviolet licht 60% 4% Fraunhofer Thermotropisch (TC) Temperatuur 70 % 16-44% Okalux Thermochromisch Temperatuur >50% <10% Pleotint
Smart Material Systems 12-48hr, kleur, kleine oppervlakte, degraderen, transparant Buizen Energie transprarante fase phase, Verschillende kleuren Actieve systemen Technologie Stimulus Visuele lichttransmissie transparant Visuele lichttransmissie opaak Energie consumptie Producenten Electrochromisch (EC) Electriciteit 70-50 % 3.5-10% 1-5 V Sage Electrochromics, Saint Gobain, Gesimat Gasochromisch (GC) Waterstof 50-60% 11-15% Interpane Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC) Electriciteit 80% 30% 24-100V Peer + , Interpane, Saint Gobain, Prodisplay Suspended particle device (SPD) Electriciteit 80% 50% 100V Research Frontiers Inc.
Smart Material Systems
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object]
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],www.capzo.nl www.basf.com
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],www.lord.com
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object]
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],www.enci.nl www.pilkingtonselfcleaningglass.co.uk www.airrevolution.co.za puregreencoatings.com
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object]
Projecten
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],eap.jpl.nasa.gov www.responsivedesign.de
Onderzoek
Concept ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Concept ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Concept ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Concept ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Concept ,[object Object],[object Object]
Concept ,[object Object],[object Object]
Concept ,[object Object]
Concept ,[object Object],[object Object]
Toepassing Wind & daglichtsysteem
Adaptive Facade System Wind optimalisatie
Toepassing Ventilatie & Functionaliteit
Toepassing Ventilatie & Functionaliteit
Conclusie ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Smart Composites for Architectural Applications Charlotte Lelieveld   PhD researcher  Architectural Engineering  Delft University of Technology [email_address]
Smart Material Systems ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Más contenido relacionado

Más de Booosting platform voor koplopers in bouwinnovatie

Más de Booosting platform voor koplopers in bouwinnovatie (20)

Interview Rutger Snoek Circulair Isolatieglas
Interview Rutger Snoek Circulair IsolatieglasInterview Rutger Snoek Circulair Isolatieglas
Interview Rutger Snoek Circulair Isolatieglas
 
200305 Booosting Goood Woood - Pieters Bouwtechniek Delft Rob Doomen
200305 Booosting Goood Woood - Pieters Bouwtechniek Delft Rob Doomen200305 Booosting Goood Woood - Pieters Bouwtechniek Delft Rob Doomen
200305 Booosting Goood Woood - Pieters Bouwtechniek Delft Rob Doomen
 
200305 Booosting Goood Woood - cepezedbouwteam Jan Houtekamer
200305 Booosting Goood Woood - cepezedbouwteam Jan Houtekamer200305 Booosting Goood Woood - cepezedbouwteam Jan Houtekamer
200305 Booosting Goood Woood - cepezedbouwteam Jan Houtekamer
 
200305 Booosting Goood Woood - MetsäWood Bas Meeuwissen
200305 Booosting Goood Woood - MetsäWood Bas Meeuwissen200305 Booosting Goood Woood - MetsäWood Bas Meeuwissen
200305 Booosting Goood Woood - MetsäWood Bas Meeuwissen
 
200305 Booosting Goood Woood - cepezedprojects Menno Rubbens
200305 Booosting Goood Woood - cepezedprojects Menno Rubbens200305 Booosting Goood Woood - cepezedprojects Menno Rubbens
200305 Booosting Goood Woood - cepezedprojects Menno Rubbens
 
20200305 Booosting Goood Woood - Mathew Vola Arup
20200305 Booosting Goood Woood - Mathew Vola Arup20200305 Booosting Goood Woood - Mathew Vola Arup
20200305 Booosting Goood Woood - Mathew Vola Arup
 
200207 Cobouw-artikel over het glazen Co-Creation Centre
200207 Cobouw-artikel over het glazen Co-Creation Centre 200207 Cobouw-artikel over het glazen Co-Creation Centre
200207 Cobouw-artikel over het glazen Co-Creation Centre
 
200130 Second life - Thijs Asselbergs TUD - Gevel2020
200130 Second life - Thijs Asselbergs TUD - Gevel2020200130 Second life - Thijs Asselbergs TUD - Gevel2020
200130 Second life - Thijs Asselbergs TUD - Gevel2020
 
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Tegenlezing
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Tegenlezing200211 Booosting @Co-Creation Centre - Tegenlezing
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Tegenlezing
 
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Dow Silicones
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Dow Silicones200211 Booosting @Co-Creation Centre - Dow Silicones
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Dow Silicones
 
200211 Booosting @Co-Creation Centre - ABT
200211 Booosting @Co-Creation Centre - ABT200211 Booosting @Co-Creation Centre - ABT
200211 Booosting @Co-Creation Centre - ABT
 
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Si-X
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Si-X200211 Booosting @Co-Creation Centre - Si-X
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Si-X
 
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Mecanoo
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Mecanoo200211 Booosting @Co-Creation Centre - Mecanoo
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Mecanoo
 
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Welkomstwoord van The Green Village
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Welkomstwoord van The Green Village200211 Booosting @Co-Creation Centre - Welkomstwoord van The Green Village
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Welkomstwoord van The Green Village
 
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Introductie
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Introductie200211 Booosting @Co-Creation Centre - Introductie
200211 Booosting @Co-Creation Centre - Introductie
 
200116 Bouwtex eindevent - Clemens Bernardt Hanze HS
200116 Bouwtex eindevent - Clemens Bernardt Hanze HS200116 Bouwtex eindevent - Clemens Bernardt Hanze HS
200116 Bouwtex eindevent - Clemens Bernardt Hanze HS
 
200115 Bouwtex Eindpresentatie - Aldus Bouwinnovatie Texflex
200115 Bouwtex Eindpresentatie - Aldus Bouwinnovatie Texflex 200115 Bouwtex Eindpresentatie - Aldus Bouwinnovatie Texflex
200115 Bouwtex Eindpresentatie - Aldus Bouwinnovatie Texflex
 
200115 Bouwtex Eindevent - Christian Struck
200115 Bouwtex Eindevent - Christian Struck200115 Bouwtex Eindevent - Christian Struck
200115 Bouwtex Eindevent - Christian Struck
 
200115 Bouwtex Eindpresentatie - Internal roomdivider
200115 Bouwtex Eindpresentatie - Internal roomdivider200115 Bouwtex Eindpresentatie - Internal roomdivider
200115 Bouwtex Eindpresentatie - Internal roomdivider
 
200115 Bouwtex Eindevent - Flexitex presentatie
200115 Bouwtex Eindevent - Flexitex presentatie200115 Bouwtex Eindevent - Flexitex presentatie
200115 Bouwtex Eindevent - Flexitex presentatie
 

Booosting 19april2011_Nieuwe Materialen_Charlotte Lelieveld tud smart materials

  • 1. Slimme materiaalsystemen voor aanpasbare architectonische toepassingen Charlotte Lelieveld Promovenda Architectural Engineering Technische Universiteit Delft [email_address]
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9. Smart Material Systems 12-48hr, kleur, kleine oppervlakte, degraderen, transparant Buizen Energie transprarante fase phase, Verschillende kleuren Actieve systemen Technologie Stimulus Visuele lichttransmissie transparant Visuele lichttransmissie opaak Energie consumptie Producenten Electrochromisch (EC) Electriciteit 70-50 % 3.5-10% 1-5 V Sage Electrochromics, Saint Gobain, Gesimat Gasochromisch (GC) Waterstof 50-60% 11-15% Interpane Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC) Electriciteit 80% 30% 24-100V Peer + , Interpane, Saint Gobain, Prodisplay Suspended particle device (SPD) Electriciteit 80% 50% 100V Research Frontiers Inc.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 20.
  • 21.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
  • 26.
  • 27.
  • 28.
  • 29.
  • 30.
  • 31. Toepassing Wind & daglichtsysteem
  • 32. Adaptive Facade System Wind optimalisatie
  • 33. Toepassing Ventilatie & Functionaliteit
  • 34. Toepassing Ventilatie & Functionaliteit
  • 35.
  • 36. Smart Composites for Architectural Applications Charlotte Lelieveld PhD researcher Architectural Engineering Delft University of Technology [email_address]
  • 37.

Notas del editor

  1. Smart materialz beschikken over de eigenschap om automatsch en inherent veranderingen in hun omgeving te kunnen waarnemen en hierop te reageren met een specifieke actie of actuatie. Ze beschikken over sensorische en responsieve eigenschappen. Ze kunnen reageren op verschillende stimuli Mostly found on small scale application.
  2. Self healing polymers, polymeren laden met ioenen, deze bind met een tegengesteld geladen ion, eindeloos process, maar actieve activatie. Capsules in elastomere is limited Barsten scheueren de capsules open, Herstel middel komt vrij, komt in contact met de katalysator, en herstel process start op, 75 % vam sterkte wordt herstelt Nadeel: er ontstaat een litteken, op deze plek kan een barst niet nogmaals genezen caoutchouc tree _ rubber boom
  3. Surface changes, different light is absorbed Set color
  4. Endotherm costs heat- melting Exotherm release heat Lightgewicht bouwen building, warmte acculumatie Zout oplossing of glycerol (was) Salt hydrate or glycerol based (fire problem) capsulated retofitting
  5. Endotherm costs heat- melting Exotherm release heat Nieuwbouw licht gewicht, heat acculumation Salt hydrate or glycerol based (fire problem) capsulated retofitting
  6. The Dong Ting Lake Bridge in China Miraikan in Japan OPgeslagen energie wordt weggeleid naar fundering
  7. Fotokatalytische reactie, gebruikt UV licht voor de reiniging van lucht Hydrofiele oppervlakte De snelheid van het reinigen is afhankelijk van de lichtintenstiet en de wind Reactie kan eindeloos herhaald worden, alleen een electron wordt aan het process geleverd, welke door het zonlicht vrijkomt, deze maakt de vervuilde molecuul instabiel,w aardoor deze in een onschadelijke samenstelling vervalt.
  8. Fotokatalytische reactie, gebruikt UV licht voor de reiniging van lucht Hydrofiele oppervlakte De snelheid van het reinigen is afhankelijk van de lichtintenstiet en de wind Reactie kan eindeloos herhaald worden, alleen een electron wordt aan het process geleverd, welke door het zonlicht vrijkomt, deze maakt de vervuilde molecuul instabiel,w aardoor deze in een onschadelijke samenstelling vervalt
  9. Crystallization
  10. Aanzienlijek hoge voltages Nadeel: niet echt gebruiksvriendelijk Hoge vermoeiing Niet-structureel Voorgespannen geproduceert
  11. Concept is gebaseerd op twee dimesnionele deformatie Het component moet kunnen deformeren en terugbuigen vanuit zijn intrinsieke materiaal eigenschap The deformatie moet herhaald kunnen worden Na de vervorming moet de vorm geficxeerd worden en structurele eigenschappen bezitten, zodat dit principe bijvoorbeeld extern toepasbaar is.
  12. Currentlu, adaptive architcetural components are realized with mechanical systems. This will lead to large and complex constructions, with considerable weight. When using smart material systems, lightweight noiseless systems can be realized.
  13. Kan meer kracht leveren dan nodig is om zichzelf te herstellen, waardoor gebruikt kan worden als actuator Crystallization 500 gram
  14. Thermoharder material Bevries vervorming Tg- glass transitie temperatuur, wordt rubberachtig, als het materiaal afkoelt, dan herwint deze zijn stijve eigenschap Mogelijk om zelf te herstellen 200% verlenging 98% herstel
  15. Smart composite is gemaakt van geheugen polymeer en legering. Beiden worden thermisch geactiveerd Bovenste filmpje polymeer met geintegreerde verwarminsgdraden, zodat er plaatselijk verwarmd kan worden Onderste filmpje, alloy geactiveerd door omgevings verwarming (in oven)
  16. Geheugen legering zorgt voor de deformatie vand e composiet, terwijl de polymeer de deformatie fixeert, Heirdoor is het mogelijk om een component et maken wleke niet constastnt energie nodig heeft om zijn deformatie te handhaven De composiet betsaat uit twee soorten geheugenlegereingen welke als antagonsiten werken. Twee actuatoren zorgen voor de vervorming, en de andere zorgt voor het herstel. Deze is kleiner, odmat de polymeer ook zelf terug wilt naar zijn oorspronkelijke vorm, maar niet genoeg kracht kan leveren om de legering mee te vormen. The SMA will take care of the deformation of the composite, and the SMP will be able to fixate the deformation. This makes it possible to realize a component which doesn’t acquirean active control system to maintain teh deformation SMPs are rigid during room temperature, and will become rubbery above its glass transition temperature, when the material can be easily deformed. When cooled down, the material regains its full rigid properties. When the material is heated subsequently, the material will return to its original position, under free recovery. The deformation of the composite is activated by antagonist SMA strips. Where the one SMA will enable the deflection, the other SMA will enhance recovery together with the SMP, which can only recover itself. By only activate either one of the two antagonist shaped SMA’s a two way bending behavior of the component can be found.
  17. Geintegreerde SMA in SMP matrix. Bottom movie the behavior of a small smart composite
  18. Integrated SMA in SMP matrix. Bottom movie the behavior of a small smart composite
  19. Smart composiet toegepast als geveltesselatie, voor ventilatie en zonneweringsdoeleinden Door de structurele eigenschap kan het composiet extern toegepast worden, zonder dat bijvoorbeeld wind en regen belasting de vorm beinvloed. Dit systeem kan ook passief toegepast worden, waarbij zonlicht gebruikt kan worden als stimulus
  20. Gevelelementen voor eindbelasting controle. Kan zich gedragen als de vacht van een dier, de wind kan gecontroleerd over de gevel gevoerd worden, om de koelte van de noordzijde naar de zuidzijde te verplaatsen door middel van windcontrole
  21. Facade elements for windload control. Can behave like the fur of an animal, the wind can be controlled on the facade surface
  22. Negative polarity stretch/ compress Small deformation, small electric current- no usable as energy harvesting system Speakers transducers