Ο Αλέξανδρος Ευσταθιάδης είναι απόφοιτος του Τμήματος Εικαστικών και Εφαρμοσμένων Τεχνών της Σχολής Καλών Τεχνών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (2010) και του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών «Στρατηγικός Σχεδιασμός Προϊόντων» του Διεθνούς Πανεπιστημίου της Ελλάδος (2018). Είναι υποψήφιος διδάκτωρ στο τμήμα Αρχιτεκτόνων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας με υποτροφία της Δομής Έρευνας, Καινοτομίας και Αριστείας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Ως εικαστικός έχει ασχοληθεί με την κινητική και διαδραστική τέχνη με συμμετοχές σε εκθέσεις τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό. Επιπλέον έχει πολύχρονη εμπειρία ως γραφίστας και ως δάσκαλος εικαστικών.

Το θέμα της διδακτορικής διατριβής του είναι «Βιομιμητική και σύγχρονες ψηφιακές τεχνολογίες ανάλυσης, σχεδιασμού και κατασκευής». Η φύση έχει αναπτύξει δομές και υλικά υψηλής απόδοσης μέσα από δισεκατομμύρια χρόνια εξέλιξης. Η βιομιμητική είναι το διεπιστημονικό πεδίο έρευνας που μελετά τα μοντέλα της φύσης και στη συνέχεια μιμείται ή εμπνέεται από αυτά τα σχέδια και τις διαδικασίες για την επίλυση τεχνικών προβλημάτων (Benyus, 2008) βρίσκοντας εφαρμογή στους επιστημονικούς κλάδους της αρχιτεκτονικής, μηχανικής, ιατρικής, επιστήμης των υλικών και άλλες (Sharma and Sarkar, 2019).

Οι σύνθετες δομές που βρίσκονται στη φύση ξεπερνούν τις τεχνικές δυνατότητες των παραδοσιακών τεχνολογιών σχεδίασης και κατασκευής. Εντούτοις, οι εξελίξεις στις τεχνολογίες προσθετικής κατασκευής (Additive Manufacturing-AM), επέτρεψαν την κατασκευή σύνθετων δομών και προηγμένων υλικών που δε θα μπορούσαν να έχουν επιτευχθεί αλλιώς (Yang et al., 2018). Η σύζευξη βιομιμητικής σχεδίασης και τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι ένα σημαντικό βήμα προς το βιώσιμο σχεδιασμό και έχει αποδειχθεί επιτυχής σε ποικίλους κλάδους και εφαρμογές όπως η αρχιτεκτονική, η μηχανική, η υδροδυναμική, η οπτική καθώς και στην τεχνολογία προηγμένων υλικών (Petersson, 2017).

Ο κύριος στόχος της διδακτορικής διατριβής είναι να διερευνήσει βιολογικές δομές που παρουσιάζουν σημαντικές φέρουσες και προστατευτικές μηχανικές ιδιότητες, και η μελέτη αυτών μέσω του σχεδιασμού (research by design) να μπορεί να είναι αξιοποιήσιμη στις επιστήμες του αρχιτέκτονα ή του μηχανικού. Μεθοδολογικά εργαλεία όπως τα BidLab, IDEA-INSPIRE, BioTRIZ, AskNature, DANE, κλπ θα χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό χρήσιμων λύσεων φυσικού σχεδιασμού σε αντίστοιχες δομές και για τη συσχέτισή τους με τρέχουσες προκλήσεις μηχανικής και σχεδίασης. Επιπλέον, μέθοδοι απεικόνισης όπως η μικροσκοπική τομογραφία (du Plessis et al., 2018), η μικροσκοπία υψηλής ανάλυσης (Yaraghi et al., 2017), η μικροσκοπία οπισθοσκεδαζόμενων ηλεκτρονίων και η ανάλυση ακτίνων Χ ενεργειακής διασποράς (Song et al., 2010) θα χρησιμοποιηθούν με στόχο την ανάλυση και απεικόνιση των βιολογικών δομών τόσο σε μακροσκοπικό όσο και μικροσκοπικό επίπεδο.

Τρισδιάστατα, ψηφιακά μοντέλα θα δημιουργηθούν σε λογισμικά σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή (computer aided design - CAD), με βάση τις βιολογικές δομές υπό μελέτη. Τα μοντέλα αυτά θα αποτελέσουν τη βάση για τη διενέργεια αναλύσεων πεπερασμένων στοιχείων (finite element analysis-FEA) προκειμένου να μελετηθούν και να βελτιστοποιηθούν οι μηχανικές ιδιότητες των εμπνευσμένων από τη φύση δομών. Οι προσομοιώσεις θα γίνουν σε προηγμένα λογισμικά ανάλυσης ώστε τα αποτελέσματα σχετικά με την στατική και μηχανική συμπεριφορά των βιομιμητικών μορφών να είναι μετρήσιμα και συγκρίσιμα προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα για τη γεωμετρία και τη δομή τους.

Στο τελικό στάδιο της διδακτορικής έρευνας, θα διεξαχθούν φυσικά πειράματα κατά τα οποία τεχνολογίες προσθετικής παραγωγής θα χρησιμοποιηθούν για την τρισδιάστατη εκτύπωση των ψηφιακών μοντέλων. Τα φυσικά μοντέλα των βιομιμητικών δομών θα δοκιμαστούν μηχανικά με κατάλληλες πειραματικές διατάξεις σε μια προσπάθεια επαλήθευσης των αποτελεσμάτων των αναλύσεων FEA. Προηγμένα υλικά και δομές τρισδιάστατης εκτύπωσης θα εξεταστούν ως βιώσιμη εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά υλικά και στις παραδοσιακές κατασκευαστικές μεθόδους, με δυνατότητα εφαρμογής σε επίκαιρα ζητήματα αρχιτεκτονικής, μηχανικής και σχεδιασμού.

alexefuth.gr