Biomódulo Bimetal : módulo cinético bioinspirado para fachadas adaptativas

Abstract

A investigação busca propor um módulo cinético para fachadas adaptativas por bioinspiração, experimentação de material e algoritmo computacional. Possui natureza de pesquisa aplicada sob abordagem qualitativa. Foi estruturada em cinco fases: âmbito, descobrir, conceituar, solucionar, e avaliar/concluir. Por meio de metodologia de biomimética, revisão de literatura, contato com biólogos e três estudos de observação, chegou-se aos movimentos násticos (movimentos de planta independentes da direção do estímulo), e mais precisamente à gramínea Ammophila arenaria, com movimento reversível foliar. Ao desenvolver focus group multidisciplinar e analisar treze projetos cinéticos, identificou-se o material inteligente bimetal. Esse material responde à variação térmica e se curva quando aquecido. Em referência à morfologia foliar foram aplicados vincos na camada ativa do bimetal. Dez experimentos exploratórios evidenciaram que os vincos podem colaborar para a abertura do material diante do aumento de temperatura e fechamento ao se arrefecer (movimento contrário ao material sem intervenção). Protótipos dos módulos para autossombreamento de fachadas foram desenvolvidos com vincos por estampagem - os Biomódulos Bimetais. Experimento expôs amostras em ambiente aberto (no verão, outono e onda de calor). O tratamento estatístico dos dados identificou equações que explicam o comportamento dos biomódulos. Comprovou que são adaptáveis a diferentes condições climáticas. O algoritmo computacional integra as equações, gera variações paramétricas e simula a proteção por incidência solar. O real contributo da pesquisa reside na relevância dos vincos para o controle do comportamento do bimetal, que permite o movimento cinético dos biomódulos sem eletricidade ou qualquer dispositivo mecânico. Desafios técnicos existem como o tênue limite entre potencializar e prevenir o movimento dos biomódulos. Futuros estudos buscarão desenvolver protótipo de esquadria 1:1; analisar a fadiga do material, o desempenho térmico e de iluminação; planejar ciclo de vida e processo produtivo. Por fim, espera-se que os biomódulos contribuam para conforto térmico em edificações com energia quase zero.