Zabývá se totiž jejich vnitřní strukturou, tedy pórovitostí stavební hmoty a jejími vlastnostmi. „Lidská kost také není jen jednoduchý plný kvádr, ale má určitou vnitřní strukturu, díky které je lehká a zároveň pevná,“ vysvětluje Podroužek ze Stavební fakulty brněnského VUT.
Výzkumem se zabývá dva roky a spolupracuje i s kolegy z Vídně. Podobnému výzkumu se věnují už jen experti na Massachusettském technologickém institutu v USA.
Klasická výroba dnešních materiálů jejich vnitřní strukturu příliš neovlivní. Podroužek ale zvládne naprogramovat, jak má hmota vypadat.
„Díky 3D tisku máme úžasnou možnost ovlivnit nejen vnější tvar, ale právě i vnitřní strukturu stavebního prvku tak, abychom získali mimořádně bezpečné a ekonomické stavby. Tyto chytré stavební výplně připomínají organický pórovitý materiál a díky určitým principům se v nich mimo jiné ideálně přenáší zatížení,“ tvrdí Podroužek.
Struktura se nezřítí, ale pouze zdeformuje
Jako příklad uvádí obyčejné vejce, které při tlaku shora také vydrží velkou zátěž. Chce, aby se při výrobě staveních materiálů uvnitř přešlo od pravých úhlů k zaobleným tvarům. Výsledkem budou lepší vlastnosti, například z hlediska bezpečnosti.
„Některé klasické stavební konstrukce se mohou nečekaně a rychle zřítit. Úpravou vnitřní výplně stavebních prvků se ale takové hrozbě můžeme vyhnout,“ říká výzkumník s tím, že u experimentů se při velkém zatížení navržená stavební struktura nezřítila. Pouze se zdeformoval její tvar, jak se jednotlivé póry vmáčkly do sebe.
Podroužkův tým se tak snaží najít optimální parametry vnitřní struktury, tedy co má obsahovat, a co naopak ne. „Hledáme nejvýhodnější tvar, tloušťku a velikost jednotlivých pórů,“ shrnuje hlavní cíl.
Zároveň přiznává, že výsledky výzkumu nebudou všeobecně platné a ideální pro každou stavbu. „Stále totiž jde o otevřený mnohorozměrný problém, uvážíme-li řadu požadavků na statické, dynamické či izolační vlastnosti,“ dodává Podroužek.
Podle něj tak bude vždy potřeba řešit na míru konkrétní konstrukci v konkrétním terénu. Výsledky jeho výzkumu ale mají dát alespoň obecný podklad, v jakých parametrech mají stavaři a projektanti uvažovat.
