Author: HanaaDahy

Polycalm

Polycalm is an acoustic sound-absorber sandwich panel composed of a two upper layers of designed folded structures of a newly developed natural fibre reinforced biocomposite material. The folded edges were realized through vacuum-assisted thermoforming process, then post-fabrication processes using 3D CNC-milling took place to create necessary opening, to allow sound waves to enter in the voids between the two folded plates and allow sound energy distraction.
The other skin of the sandwich panel is composed of a solid layer of the same base material of the folded plates and the core is a natural fibre non-woven fleece. Different aesthetic and technical values can be reached here and integrated lighting can be included. This product is suitable in office buildings, private housing and in special public areas like theatres and galleries.

Polycalm ist eine schallabsorbierende Sandwichplatte bestehend aus zwei oberen Schichten aus einer gefalteten Struktur eines neu entwickelten faserverstärkten Biokomposit. Die gefalteten Ränder wurden durch ein vakuumiertes Tiefziehverfahren realisiert und in einem anschließendem Verfahren mit einer 3D CNC- Fräse wurden benötigte Hohlräume zwischen den zwei gefalteten Platten gefräst, um Schallenergie zu zerstreuen. Nach dem Tiefziehen, wird die andere Außenfläche der Sandwichplatte bestehend aus einer soliden Schicht des gleichen Materials hergestellt, während der Kern der Platte aus einem natürlichen nicht gewebten Faser Fleece besteht. Verschiedene ästhetische und technische Werte können durch das Produkt erreicht werden, sogar Beleuchtung kann integriert werden. Dieses Produkt ist für Bürogebäude, private Haushalte und in speziellen öffentlichen Räumen wie Theater oder Galerien anwendbar.

Cube Comb

Cube Comb is a sandwich panel with integrated acoustic absorption and thermal insulation properties. The external layer is composed of thermoformed interlocking inverted cubes with their edges linked downwards to the surface of a foamed bioplastic material that is newly developed. The newly developed biofoam is of density lying between 45 kg/m³, (free expansion) - 50-130 kg/m³ (pent-up plate) with thermal insulation properties. The inverted cubes on the top of the panel are responsible of allowing the presence of an air gap that is activated when sound waves passes through it via the perforations present on the inverted cubes’ surfaces. This product offer a suitable solution for sanitary applications as well for different inner applications, including cladding systems, false ceilings and different light-weight interior fittings. Cube comb can be recycled or industrially composted.

Cube Comb ist eine Sandwichplatte mit integrierten akustik-absorbierenden und wärmedämmenden Eigenschaften. Die äußere Schicht besteht aus verzahnten, tiefgezogenen umgekehrten Kuben, deren Ränder nach unten hin mit einem neu entwickelten aufgeschäumten Biokunststoff verbunden sind. Der neu entwickelte Biokunststoff weist eine Dichte von 45kg/m3 (freie Expansion) – 50-130kg/m3 (gespannte Platte) auf und besitzt wärmedämmende Eigenschaften. Die umgedrehten Kuben auf der Oberseite der Platte können durch eine Oberflächenperforation Luft hindurchlassen und somit Schall einfach absorbieren. Das Produkt bietet eine geeignete Lösung sowohl für sanitäre Anwendungen als auch für Innenraumanwendungen, einschließlich Verkleidungssystemen, Zwischendecken und verschiedene leichtgewichtige Inneneinrichtungen. Cube Comb kann recycelt werden oder industriell kompostiert werden.

Ingot

Ingot is a sandwich panel with integrated acoustic absorption and thermal insulation properties. The three layers of the panel’s skin are connected through thick threads sewed by an industrial 6-axis robotic arm. The interlocking multi-layered surface of the outer skin is made of natural fibre reinforced thermoplastic elastic polymer, where the intermediate remaining gaps allowed the air to be activated as a trapped resonant cavity that caused the sound waves to be successfully absorbed. The core is made of foamed bioplastic with thermal insulation properties. The whole sandwich panel can be recycled or composted.

Ingot ist eine Sandwichplatte mit integrierten akustik-absorbierenden und wärmedämmenden Eigenschaften. Die drei Schichten der Plattenoberfläche sind durch dicke Fäden mit Hilfe eines 6-achsigen industriellen Roboterarm zusammengenäht. Die verzahnte vielschichtige Oberfläche der äußerlichen Schicht besteht aus einem faserverstärkten thermoplastisch elastischen Polymer. Durch verbleibende zwischenliegende Lücken, wird Luft in der Oberfläche eingefangen und als Hohlraumresonator genutzt, der es erlaubt, Schallwellen erfolgreich zu absorbieren. Der Kern ist aus einem geschäumten Biokunststoff mit wärmedämmenden Eigenschaften hergestellt. Die gesamte Sandwichplatte kann recycelt oder kompostiert werden. 

Steckwabe

This acoustic absorber sandwich panel is composed of perforated external natural fibre reinforced biocomposite layers interlocked with the interior honeycomb-core, which is made of the same material. The connection between the external plates and the core is done through interlocking, without the need of using wet permanent connections. The honeycomb-core and the exterior plates are dry-connected through a special interlocking connectors’ design, which allows the user’s interaction with the product. The user can de-assemble the panel and can easily change the size/depth of the core according to his needs. The user interaction with this architectural acoustic absorber does not only allow a social input, but also improves the technical emphasis of the product, depending on the user’s changing needs. The whole product can be recycled and according to the type of bioplastic applied as binder, can be composted in industrial compost conditions, allowing another end-of-life scenario to the product.

Diese akustik-absorbierende Sandwichplatte ist aus einer außenliegenden perforierten natürlichen faserverstärkten Biokomposit-Schicht und einem verzahnten innenliegenden Bienenwabenkern aus dem gleichen Material zusammengesetzt. Die Verbindung zwischen der außenliegenden Platte und dem Kern wird durch eine Verzahnung erreicht, sodass keine  ständig feuchte Verbindung notwendig ist. Durch diese intelligente Verzahnung, wird dem Nutzer eine Interkation mit dem Produkt gewährleistet. Der Nutzer kann die Platte auseinanderbauen  und die Größe, Tiefe des Kerns je nach Bedarf ändern. Mit dieser Interaktion ist es dem akustischen Absorbierer nicht nur möglich ein allgemeines Verständnis des Produktes zu vermitteln, sondern auch den jeweils gewünschten Bedarf nutzerspezifisch anzupassen. Das gesamte Produkt kann recycelt werden und je nach verwendetem Biokunststoff als Bindemittel, unter industriellen kompostierenden Bedingungen kompostiert werden, um ein zusätzliches „End-of-Life“ Szenario anzubieten.

Plant Culture

This product is a lignin-cellulose based thermoplastic panel, which was successfully thermoformed according to a special custom-design by architects of the University of Stuttgart. The same design can be reached using different types of natural fibre reinforced thermoplastic panels through thermoforming processing, after adjusting the heat temperature and timing after each type of polymer and material applied. The product can be mainly applied in interior applications including cladding systems, interior space-dividers, partitions, in furniture and exhibitions. The panels are recyclable, bio-degradable and have no VOC Contents.

Das Produkt ist eine auf dem Lignin-Zellstoff basierende thermoplastische Platte, die entsprechend eines speziellen Designs von Architekten der Universität Stuttgart erfolgreich tiefgezogen wurde. Das gleiche Design kann durch das Tiefziehen verschiedener Arten von Faserverstärkten thermoplastischen Platten erreicht werden, indem Temperatur und Dauer des Tiefziehens dem Polymer und Material entsprechend angepasst werden. Das Produkt kann hauptsächlich für den Gebrauch im Innenraum als Verkleidungen, Raumteiler, Trennwände, Möbelausstattungen und Ausstellungen eingesetzt werden. Die Platten sind recyclebar , biologisch abbaubar und haben keinen VOC Gehalt.

Strawave

These products are manufactured of recycled agricultural natural fibres including straw fibres and coconut-fibres, combined by bio-resins. The natural fibres are combined separately with the bio-resins and casted in custom-designed moulds to achieve the final wave-form pattern needed. Different wave designs were applied: once with different colour patterns and once through applying the natural fibres’ original colours as a main bio-design aspect within the final product’s outcome. The products can be used in non-structural facade cladding systems and in interior-claddings. The STRAWave panels are around 400 x 400 mm.

Diese Produkte sind aus recycelten landwirtschaftlichen natürlichen Fasern, einschließlich Strohfasern und Kokosnussfasern, in Kombination mit Bio-Harzen hergestellt. Die natürlichen Fasern sind separat mit Bio-Harzen kombiniert und in maßgeschneiderten Formen geformt, um die benötigte endgültige Wellenform als Muster zu erreichen. Verschiedene Wellenmuster wurden angewendet: Eines mit verschiedenen Farbmustern und eines mit der Verwendung der Originalfarben der Fasern als hauptsächlicher biologischer Aspekt des endgültigen Produktes. Das Produkt kann als nichtstrukturelle Fassadenverkleidung und als Innenverkleidung verwendet werden. Die STRAWave Platte haben ungefähre Maße von 400 x 400 mm. 

Trashell

This prototype is a free-form shell of 300 x 300 x 2-5 mm, manufactured of green agro-fibre thermoset composites, of free-oriented short natural fibres and a plant-based thermoset bioresin. Different agro-fibres and agro-based particles from the plant residues stream were applied including coconut shells, cereal straw and black coal ash as an agro- active filler within this product design to reach different textures effects. In addition, glowing additives were applied, to suit the possible application of the proposed product in exterior façade applications, with minimal energy consumption for night lighting. The matrix applied is a plant-oil based to reach complete green-based biocomposites for architectural cladding applications, for higher sustainability fulfillment in contemporary architecture.
The proposed prototypes were examined for their suitability for exterior façade applications within a doctoral Research work at the University of Stuttgart and the initial free-weathering tests indicated their high possible success in exterior applications, as well as in interior ones.

Dieser Prototyp ist eine freigeformte Schale mit den Maßen 300 x 300 x 2-5 mm, hergestellt aus einem Agrarfaser-Duroplast Komposit, aus freiorientierten kurzen natürlichen Fasern und einem pflanzlichen duroplastischem Bio-Harz. Verschiedene Agrarfasern und landwirtschaftliche Partikel von pflanzlichem Harz wurden neben Kokosnussschalen, Getreidestroh und Steinkohleasche verwendet. Diese unterschiedlichen Stoffe wurden zur Erprobung von verschiedenen Texturen und Effekten verwendet. Zusätzlich wurden leuchtende Zusätze verwendet, um eine mögliche Verwendung des Produktes in der au0enliegende Fassade zu ermöglichen und somit den Energieverbrauch für nächtliche Beleuchtung zu minimieren. Die benutzte Matrize wurde aus pflanzlichem Öl hergestellt, um ein komplett biologisches Biokomposit für Architekturfassaden zu produzieren, sodass die Erfüllung eines höheren Nachhaltigkeitsstandards in der Architektur möglich wird.
Die vorgeschlagenen Prototypen wurden während einer wissenschaftlichen Doktorforschung an der Universität Stuttgart nach ihrer Eignung für außenliegende Fassadenanwendungen geprüft und anfängliche Witterungstests zeigten eine hohe Erfolgsrate für dein Einsatz im Außenbereich als auch im Innenbereich.

Bioflexi

Bioflexi is a flexible, high-density fibreboard made of annually renewable raw materials consisting of up to 90 % of annually renewable natural fibres like wheat-, maize-, rice-, oat-, barley- or rye straw. In case of applying rice straw, the fibreboards have an extra advantage of having a silicate concentration of up to 20 % of the dry fibre weight. Since silicate is a natural fire-retardant material, higher flame-resistant classifications can be met through adding minimal mineral-based flame retardant-additives. An eco-friendly thermoplastic elastomer is used as a binder. At the end of its service life, the fibreboard may be also recycled or composted. This indicates that waste is hereby prevented twice: once during the production by using agricultural by-products and the second time by having the possibility of composting the product at the end of its life-cycle, in case recycling was not feasible. Another unique feature, which sets this invention apart from conventional fibreboards, is the board’s high flexibility, which makes it to an ideal solution for designing free-form furniture and interior spaces. Based on proven production methods, the boards are shaped as desired and then fixed by veneer-layers. Due to the low raw material costs involved, this invention provides an attractive alternative for architectural free-form applications. In addition, the board is suitable for planar applications as well especially for sport halls flooring systems and for cushioning purposes. This invention is a current pending European (EP 2965882 A1) and International patent (Patent Number: WO/2016/005026).

Bioflexi ist eine hochverdichtete Faserplatte die aus jährlich erneuerbaren Materialien aus bis zu 90% jährlich nachwachsenden natürlichen Fasern wie Weizen-, Mais-, Reis-, Hafer-, Gersten- oder Roggenstroh besteht. Bei der Verwendung von Reisstroh haben die Faserplatten durch eine Silikat Konzentration von bis zu 20 Prozent des trockenen Fasergewichts einen zusätzlichen Vorteil. Silikat ist ein natürliches brandhemmendes Material, eine höhere feuerresistente Klassifizierung kann durch die Beigabe eines mineralischen brandhemmenden Zusatzstoff erreicht werden. Ein umweltfreundlicher elastischer Kunststoff wird als Bindemittel benutzt. Am Ende der Lebensdauer kann die Faserplatte entweder recycelt oder kompostiert werden. Durch diese Verwertung kann Müll zweifach vermieden werden: Durch die Verwendung von landwirtschaftlichen Nebenprodukten bei der Produktion und durch die Möglichkeit zur Kompostierung am Ende der Lebensdauer, falls ein Recycling nicht möglich ist. Eine andere einzigartige Besonderheit welche die neue Erfindung im Vergleich zu konventionellen Faserplatten herausstellt, ist die hohe Flexibilität des Produktes, die es zu einer idealen Lösung für freigeformte Möbeldesigns und Inneneinrichtungen macht. Die Platten können, basierend auf erprobten Produktionsmethoden, geformt werden und anschließend durch Furnierschichten in ihrer neuen Form fixiert werden. Durch die niedrigen Materialkosten ist es dieser Erfindung möglich, eine attraktive Alternative für freigeformte architektonische Anwendungen darzustellen. Zusätzlich ist die Faserplatte für eine flache Anwendung geeignet, speziell zu nennen ist hierbei die Verwendung als Bodensystem von Sporthallen und anderen bewegungsdämpfenden Verwendungen. Ein europäischer (EP 2965882 A1) und internationaler (Patentnummer WO/2016/005026) Patentantrag ist aktuell noch in Bearbeitung.

Raumprobe Stuttgart 2016

Jun.-Prof. Dr.-Ing. Hanaa Dahy presented her work at the raumprobe Stuttgart in 2016. There, she also won the Materialpreis 2016 for special materials (Auszeichnung für besondere Materialien)