在木质建筑中，水分通常是木材的一个不利因素，这很大程度上是因为它会导致材料在干燥时破裂和翘曲，不利于结构完整性。但德国的一组研究人员正在研究如何利用这一过程来实现更高效的建筑，这一建筑体现在一座由木材组成的宏伟塔楼中，这些木材将自己扭曲成形。

是的你没有看错，设计师利用了弯曲的木材制成了一座巨大的建筑Urbach Tower。

一般而言，准备用于建筑的木材的一部分包括通过在窑中干燥它或具有类似加热能力的机器来除去水分。这会导致它变形，但最终使其稳定并使其适合使用。

斯图加特大学计算设计与建设研究所的研究人员正在探索如何干预这一过程，以“编程”木材，使其转化为所需的形状，就像你可以编程机器人来执行特定的动作一样。

“通过仔细了解和数字模拟干燥过程中发生的变形，我们可以在干燥前将木材排列成特定的形状，”团队成员和博士候选人Dylan Wood解释道。“更具体地说，我们制造平木双层板（两层具有相反的颗粒方向），而木材仍然具有相对较高的水分含量。板材使用工业干燥工艺进行干燥，它们会弯曲。木材种类，颗粒取向，厚度比，以及干燥过程中水分的变化都是影响曲率的参数。

该团队表示，Urbach Tower是世界上第一个使用自形建筑规模组件的建筑。首先，生产的双层含有22％的木材含水量，然后干燥至12％，设计师Wood将其设定为建筑的标准含水量。一旦干燥并弯曲，将双层层叠并粘合在一起以将其曲率锁定在适当位置。

然后，这些翘曲的交叉层压木材（CLT）部件通过卡车运输到德国城市Schorndorf的花园展览Remstal Gartenschau 2019。在这里，一个由四名工匠组成的团队在一天内将这些部件组装成一个醒目的14米高（45英尺）的塔楼，并用透明的屋顶组合。

塔楼采用落叶松木材的保护性外墙完成，并配备了传感器，可以跟踪未来十年的水分含量，以便密切关注任何进一步的翘曲。

“这里优雅的部分是我们不需要添加水，因为木材切割始于高含水量，所以在某种程度上我们只是在干燥过程中进行战略性干预，以利用收缩力而不是对抗它们。”

虽然Wood和他的同事使用了来自瑞士的云杉木板，但他说这个过程理论上可以应用于任何木材种类，因为它们都会收缩和膨胀。尽管Urbach Tower确实令人印象深刻，但它的希望在于它可以作为一种自我塑造结构的概念验证，可以使木材成为不同类型项目的更具吸引力的材料。

“我们在ICD的研究小组也正在研究使用木材和新材料结合3D打印的类似自我成型方法，我们可以通过更复杂的运动调整小型零件的形状和速度，”Wood说。“这些部件具有广泛的应用范围，从建筑物外立面和屋顶随着天气自动打开和关闭到可可随体温调节的衣服等。”

木材不仅比混凝土或钢材更具可持续性，通过这种方法将其扭曲成所需的形状，从而无需对能源密集的机械成形进行必要的处理，因为材料本身可以进行繁重的工作。这也降低了成本，并且可以使这些弯曲的木头成为例如墙壁和长屋顶结构中的承重部件。根据Wood的说法，这项技术甚至可以超越建筑世界。