bron van inspiratie waar de krachten het grootst zijn, sterke materialen nodig zijn. Glas is dan geen optie.” Exo-skeletconstructie Het noodzaakte de ontwerpers om de gebaande ontwerppaden te verlaten en op zoek te gaan naar een nieuwe ontwerpstrategie. Die werd gevonden in het toepassen van een exoskeletconstructie. Exoskeletten zijn harnasachtige uitwendige skeletten, die van nature voor komen bij microorganismen zoals kiezelwieren en stralendiertjes. Deze skeletten ontlenen hun sterkte aan de bijzondere gebogen vormen. Onderzoekers van het Duitse Alfred Wegener Instituut deden al in 2005 onderzoek naar deze skeletten en dat leidde tot meer inzicht in het ontwerp van extreem lichte en sterkte constructies. Samen met masterstudent David Leidenfrost van dit instituut werkten de ontwerpers van Dykstra het exoskeletontwerp voor de Exo verder uit. Enerzijds moest de romp sterk genoeg zijn om de krachten van de tuigage en de golven op te vangen en tegelijkertijd wilden de ontwerpers bij de raampartij minimale krachten in de romp. Voor het ontwerp is gebruik gemaakt van de kennis over de opbouw en de sterkte van natuurlijke exo skeletten. Leidenfrost schreef in 2016 ter gelegenheid van het 24e International HISWA Symposium on Yacht Design and Yacht Construction een paper over het ontwerp van de Exo en daarin zegt hij: ‘Het natuurlijke ontwerp van een exoskelet is het resultaat is van miljoenen jaren evolutie en heeft als belangrijk kenmerk dat met een minimaal gewicht een maximale sterkte gerealiseerd wordt. In de natuur is dat belangrijk om snel te kunnen vluchten of om te vliegen. Topologieoptimalisatie is een recentere techniek waarbij met behulp van wiskundige algoritmes hetzelfde wordt nagestreefd: maximale sterkte met minimaal materiaalgebruik.” HISWA MAGAZINE 4 Met krachtige software heeft Leidenfrost de wiskundige topologie toegepast op het ontwerp van de Exo en het resultaat mag er zijn. De romp heeft een organische vorm met vloeiende lijnen, maar de echte eyecatcher is natuurlijk de spectaculaire glaspartij. De ontwerpers zijn zelfs in staat geweest om de vloeiende gebogen lijnen door te zetten in het glas. Nikkels: “De layout van de draagconstructie De natuur is voor veel ontwerpers een bron van inspiratie. van de romp is eigenlijk een weerspiegeling van het krachtenveld in de romp. In die delen van de romp waar geen krachten optreden, kunnen minder sterke materialen gebruikt worden. Zo konden we de grote glaspartij realiseren, iets dat met een traditionele rompconstructie onmogelijk is.” Bionische rompen Het ontwerp bevindt zich nu nog in de teken tafelfase. Met name de bouw van dergelijke jachten zal nog wel wat denkwerk vereisen. Nikkels vervolgt: “Als we vandaag de Exo zouden bouwen, zouden we kiezen voor een composiet materiaal. Voor de toekomst heb ik hoge verwachtingen van nieuwe, moderne bouwtechnieken zoals 3D printen.” Ook Leidenfrost stelt in zijn paper dat hij mogelijkheden ziet voor deze printtechnieken en vermoedt dat het printen van complexe rompstructuren slechts een kwestie van tijd is. “Ik denk dat we al in de nabije toekomst meer van deze ‘bionische’ rompen gaan zien.“ 35
36 Online Touch Home