De la biomímesis a los materiales higromórficos: Caracterización del comportamiento higromórfico de un material bicapa compuesto de madera y fibra de lino, frente a cambios de humedad relativa en la ciudad de Bogotá
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Autores
Avila Rodríguez, Danna Marcela
Director
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Español
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Resumen
A partir de la biomímesis entendida como “soluciones basadas en la naturaleza”, se busca
aportar al conocimiento específico por medio de la caracterización de un material bicapa
compuesto de madera y fibra textil de lino de origen natural, bajo las condiciones de
humedad de Bogotá. Proceso realizado desde la emulación del movimiento presentado en
las piñas de coníferas como respuesta a los cambios de humedad. Por lo tanto, se hace
necesario comprender los procesos higromórficos que generan deformaciones ante la
humedad, como oportunidad de soluciones constructivas pasivas frente al control de
factores medioambientales, que aprovechen las propiedades del material.
Esta tesis se presenta en tres etapas de trabajo: En la primera se estudian los principios
físicos que se pueden retomar del comportamiento higromórfico de las piñas de coníferas
que abren sus escamas cuando se secan y se cierran cuando aumenta los niveles de
humedad gracias a su estructura de tejidos bicapa. En la segunda se seleccionan los
materiales a usar para emular el proceso, en la que se escoge dos tipos de lino ya que al
ser fibras vegetales tienen buena absorción de agua, y potencializan la respuesta durante
los ciclos de humectación/secado del bicapa, y se combina con seis tipos de chapilla y dos
interfaces de unión, con el fin de presentar en la tercera etapa la caracterización del
material bicapa de madera y fibra de lino con mejores respuestas bajo las variables de
deformación, el tiempo de respuesta, y la integridad estructural a lo largo de varios ciclos.
Para finalizar se cuantifican los resultados que permiten determinar su desempeño, las
aplicaciones en el sector de la construcción y una comparación basada en investigaciones
previas a una escala de laboratorio (Texto tomado de la fuente)
Abstract
From the Biomimetics, which is understood as "nature-based solutions", this project aims
to contribute to the specific knowledge through means of the characterization of a bilayer
material made out of wood and linen textile fiber of natural origins, analyzed under the
conditions of humidity in Bogotá. This process is performed through the emulation of the
movement of conifer cones, which occurs as a response of changes in humidity. Therefore,
it is essential to comprehend the hygromorphic processes that produces deformations due
to humidity, as an opportunity to generate passive constructive solutions in order to face
the control of environmental factors, to take advantage of the properties of the material.
This paper is presented in three stages of work. The first stage emphases on studying the
physical principles that can be observed in the hygromorphic behavior of the conifer cones
that open their scales when dry and close when humidity levels increase due to its bilayer
fabric structure. In the second stage, the materials to be used to emulate this process are
selected. Two types of linen are chosen, since being vegetable sourced fibers, they have
good water absorption and potentiate the response during the wetting/drying cycles of the
bilayer. It is combined with six types of veneer and two union interfaces, in order to present
in the third stage, the characterization of the bilayer material of wood and linen fiber with
better responses under the variables of deformation, response time, and structural integrity
over several cycles.
Finally, the results that allow to assess performance are quantified, analyzing the
applications in the construction sector and making a comparison based on previous
research at a laboratory scale.
Palabras clave propuestas
Descripción
ilustraciones, diagramas, fotografías