Ny forskning: Slangeskind kan give sikrere byggerier
På trods af menneskets snilde og opfindsomhed halter vi stadig langt efter de elegante og effektive løsninger, som naturen har skabt gennem millioner af års evolution.
Sådan er det også, når det kommer til byggeriet, hvor dyr og planter eksempelvis har udviklet hhv. ekstremt effektive gravemetoder, der er langt mere energieffektive end tunnelmaskiner, og selvhelende fundamentskonstruktioner, der er usædvanligt modstandsdygtige over for erosion og jordskælv.
Derfor lader forskere verden over sig inspirere af naturen, når det kommer til at udvikle fremtidens konstruktioner, og nu har forskere fra Aarhus Universitet og University of California Davis i samarbejde publiceret en artikel i det videnskabelige tidsskrift Acta Geotechnica, der handler om en ny måde at fundere på, inspireret af slangers skæl.
”Tidligere studier har vist, at overfladegeometri inspireret af slangeskind kan give forskellige forskydningsstyrker afhængig af forskydningsretningen. Den viden har vi taget med videre i dette projekt og undersøgt samspillet mellem forskellige jordtyper og disse slangeskinds-inspirerede overflader,” siger adjunkt Hans Henning Stutz, Institut for Byggeri og Bygningsdesign, Aarhus Universitet.
Moderne pælefundering foregår sædvanligvis ved, at man rammer, borer eller presser pæle ned i jorden for at opnå tilstrækkelig bæreevne af et bygværk.
Pælene er i dag som regel præfabrikerede med kvadratisk eller cirkulært tværsnit og en bærevne, der er isotropisk (ens i alle forskydningsretninger) på grund af overfladens primært symmetriske, glatte profil.
I undersøgelsen har forskerne imidlertid eksperimenteret med pæle, der har en overflade med asymmetriske mikrostrukturelle træk, som minder om skællene langs en slanges underside. Disse såkaldt ventrale skæl er aflange i form, relativt glatte og er i tværsnit opbygget som en aflang, retvinklet trekant.
”Ved at eksperimentere med ’skæl’ med en højde på 0,5 mm og en længde på 20-60 mm har vi opnået – i laboratoriemiljø – signifikant forøget bæreevne på pælen i de medier, vi har undersøgt, nærmere bestemt forskellige former for sand. Resultaterne i projektet viser, at pæle med dette overflademønster giver 25-50 pct. mindre modstand under installationen i forhold til den trækbelastning, de efterfølgende kan mønstre,” siger Hans Henning Stutz.
Ifølge adjunkten er der endnu mange erfaringer at hente fra biologien, når det kommer til optimale konstruktioner og holdbare fundamenter, og han mener, at fremtidigt byggeri i langt højere grad derfor vil være inspireret af biologien.
"Evolutionen har fundet på nogle ganske inspirerende løsninger gennem tiderne, og der er meget at vinde set med geotekniske øjne. Jeg er overbevist om, at vi i fremtiden vil se en stor udvikling inden for bioinspirerede, meget effektive løsninger, især i områder som forankring, tunneler og marine konstruktioner,” siger han.
Aarhus Universitet er også involveret i andre områder af bioinspireret geoteknik, for eksempel hvordan studier af sandkastende myreløver kan hjælpe med ny indsigt i jordmekaniske egenskaber.
Nøgleord
Kontakter
Adjunkt Hans Henning Stutz
Institut for Byggeri og Bygningsdesign, Aarhus Universitet
Mail: hhs@cae.au.dk
Tlf.: 28992207
Jesper Bruun
Videnskabsjournalist, Aarhus Universitet
Mail: bruun@au.dk
Tlf.: 42404140
Links
Information om Aarhus Universitet Technical Sciences
Følg pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Technical Sciences
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Technical Sciences
Digitale tvillinger skal gøre fremstillingsindustrien mere robust over for uforudsete begivenheder27.3.2024 09:15:13 CET | Pressemeddelelse
Force majeure, ufred, blokerede handelsruter, pandemier. Uforudsete nedbrud i den globale forsyningskæde som følge af pludselige hændelser gør fremstillingsindustrien sårbar. Det skal et nyt internationalt forskningsprojekt nu forsøge at tackle.
Danske spildevandsanlæg leder masser af medicinrester ud i naturen: Nu er løsningen der25.3.2024 06:30:00 CET | Pressemeddelelse
Forskere fra Aarhus Universitet har demonstreret, at det er muligt at fjerne mere end 95 procent af de aktive stoffer fra medicinresterne i spildevandet, inden det ledes ud i naturen. I dag fjerner vi kun omkring 20 procent.
Østgrønlændere har store mængder miljøgifte i kroppen: Får giften ind gennem maden19.3.2024 14:26:32 CET | Pressemeddelelse
Især de østgrønlændere, der spiser isbjørn, sæl og hval, har forhøjede niveauer af giftstoffer i blodet, viser ny forskning.
Hvad er værdien af arealbaserede naturindsatser?19.3.2024 12:55:58 CET | Pressemeddelelse
Dansk Naturindikator 2.0 skal give svaret i et nyt forskningsprojekt til gavn for lodsejere, virksomheder og kommuner.
Forskere slår alarm: Hvert år dør alt for mange marsvin i fiskernes garn7.3.2024 07:34:11 CET | Pressemeddelelse
For at holde den nuværende bestand af marsvin i de indre danske farvande stabil, må kun 24 marsvin dø i fiskernes net om året. Som det er nu, dør over 900 årligt.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum