top of page
04
触感叙事与感官变革 - 藻酸盐可持续纺织材料挤出机
该项目主要研发藻酸盐推料系统
用来生产藻酸盐为基础的建筑以及服装行业实验性环保材料
此研发项目附属于UCL科研团队，并受Eazao3D陶土打印公司技术支持
项目简介
此项目是由Nikoletta Karastashi, Jingyuan Meng 两位UCL（伦敦大学学院）导师引领的空间交互博士级研究项目。该项目总提纲围绕共生生态编织：面向生态工艺纺织建筑的后数字方法展开。目前项目已进入闭源研发阶段，该项目在此作品集中仅展示开源设计原型。该项目作为Ars Electronica 2024 国际电子艺术节（林茨，奥地利）的一部分展出，体现了我们在创新制造技术探索中的合作成果。
过去十年，设计逐渐向后数字方法转变，即计算工具与材料性、工艺和生态思维相结合。本研究探讨如何在共生系统框架下，通过重新诠释传统纺织工艺，催生生态建筑工艺文化。纺织作为最早的建筑形式之一，既是结构媒介，也是文化叙事，反映了技术与社会文化的演进。
生物纱线是一种可持续且可生物降解的材料，通过喷嘴挤出，并与氯化钙立即发生反应，形成固态纤维。随后，该纤维由绕线机构收集，该机构可保持恒定的张力和速度。整个系统融合了机械与数字技术，既能高效生产材料，也具备可扩展性。
挤出机的主体结构 采用 5mm 厚亚克力板 以确保稳定性，配合 10mm 外径钢管 和 6mm 螺纹杆 作为框架，提供坚固的支撑。项目还集成了 3D 打印的 PLA 组件，用于特定机械部件的定制。此外，Arduino 组件被用于控制和自动化挤出与绕线过程，以确保系统平稳、精准运行。
设计与建模
挤出系统的设计深受干喷湿纺技术相关研究的影响。尤其是 Chen 等人（2021） 提出的轮式纺丝技术，该方法用于制造高强度、可拉伸且具有生物相容性的海藻酸盐纤维，为纤维的纺丝与收集机制提供了关键的机械设计思路。此外，Li 等人（2022）在抗瑞利-普拉托不稳定性（Rayleigh-Plateau Instability）解决方案及纤维包覆技术方面的研究，也为本项目的纺丝工艺提供了重要的理论支撑。这些研究在挤出系统的构思与搭建过程中起到了指导作用，影响了材料处理、纺丝方式及最终产品的形成。
尽管这些学术研究在技术设计方面至关重要，本手册中收录的案例研究则主要用于交互设计与美学考量的参考。其中，包括 Nikoletta Karastathi 通过 Midjourney 生成的一系列概念图像，这些图像在视觉及体验层面提供了灵感。结合其他案例研究，它们探讨了类似项目在用户交互与美学表现上的方法，与本项目的技术部分相辅相成。
Ars Electronica 2024 国际电子艺术节
挤出机应用之前需要进行配料以及环境数据整合。项目闭源阶段正在进行多功能配料机设计测试环节。配料机需要具备环境监测，数据转换，自动匹配材料重量，甘油，材料碎屑，藻酸盐，水等多种材料匹配以及混合。该项目原型预计开发时间为五个月。
在此之前，我们已经出版了一本开源手册。生物纱线挤出机项目在探索可持续材料和制造技术方面迈出了重要一步。通过整合机械和数字系统，该项目展示了通过自动化挤出工艺实现可扩展生物纱线生产的潜力。
在手册中，我们详细介绍了挤出机的设计和构造，重点阐述了成功组装和操作所需的关键组件和方法。从定制的3D打印部件到基于Arduino的电子元件的集成，挤出机融合了精密工程和适应性设计。包含开源元素（如纱线绕线器）既反映了项目的协作性质，也体现了我们在时间和资源方面面临的实际限制。
Play Video
完整版项目作品预览
1/7
如需浏览开源手册请参考如下链 接
bottom of page