Разработването на нови материали, които са увеличили производителността и функционалността, се превърна в основен двигател на иновациите през последните години. Според ръководството на Индустриалните технологии на отдел "Научни изследвания и иновации" на Европейската комисия се оценява, че 70% от всички иновации на нови продукти се основават на материали с нови или подобрени свойства. Тези възникващи материали и свързаните с тях технологии променят начина, по който работят архитектите и дизайнерите и начина, по който ние като потребители се ангажираме с сградите и продуктите, които ни заобикалят.
Д-р Саша Петерс е консултант по иновации и специалист по материали от Германия. Питърс е главен изпълнителен директор на Haute Innovation, компания, насочена към съкращаване на иновационните процеси и осигуряване на материално-технически иновации за по-бързо преобразуване в продаваеми продукти. Той също е автор на книгата Материална революция: Устойчиви многоцелеви материали за дизайн и архитектура.
Свещеникът дойде Д-р Питърс да го питам точно какви материали ще революционизират пазара през 2012 г. Той любезно се съгласи да сподели с нас 10 от материалите, които фигурират в неговата книга. Това са материали, които според Питърс оказват влияние върху архитектурата и дизайна. По-долу той обяснява материалите и тяхното потенциално приложение.
НЕОБХОДИМ БЕТОН
Докато досега бетонът е използван за твърди предмети, чийто формален език е силно ограничен от минималната дебелина на стената, днес могат да се постигнат напълно различни резултати с бетон с ултра висока якост (например лампа Tim Mackeroth FALT). Благодарение на специалните процедури за математическо моделиране, оптималната плътност на частиците може да бъде зададена за конкретното приложение. Чрез адаптиране на съдържанието на цимент, плътността на филмовото покритие може да бъде значително намалена с до 40%. Силата на натиск е значително увеличена. Използването на скъпи добавки е ненужно и разходите за материали се намаляват с до 35%. Изключително здравият бетон има огромен потенциал за намаляване на емисиите на CO2. Освен това, по-голямата плътност на опаковане повишава устойчивостта към външни влияния.
SEA BALLS
Обикновено наричаните топки от Нептун, които са направени от матови влакна от водорасли, могат да се използват без добавки като изолационен материал с естествени противопожарни свойства (B1). Органичният кафяв материал може да бъде намерен измит на плажове. Тъй като съдържа почти никакви соли и протеини, то не изгнива и влакната не са вредни за човешкия организъм. С топлинна проводимост от 0,037 W / mK, морските топки са изключително подходящи за изолация на сгради (например в покриви и дървени конструкции). Те се продават като стока под марката NeptuTherm.
СТРУКТУРИ НА ПРОФЕСИОНАЛНАТА СКОРОСТ
Тези кухи сфери с висока якост предлагат опция за гъвкаво запълване на не-твърди геометрични форми. Те се произвеждат на базата на EPS сфери. При процеса на въздушно суспендиране покритието се покрива в суспензия от метал или керамичен прах, свързващи агенти и вода и след това се нагрява. Полимерният материал се изпарява, а останалите са кухи сфери от метален или керамичен материал. Благодарение на този принцип на производство всеки материал, който може да бъде синтерован, е подходящ за обработка. Материалните свойства могат да бъдат повлияни по отношение на дебелината и порьозността на външната повърхност, както и на формата на основата. Поради високата порьозност и многото повърхности, които взаимодействат, топлопроводимостта на кухи сфери е значително по-ниска от тази на твърдите материали. За да се постигнат определени свойства, други материали могат да бъдат инжектирани в съществуващата куха сфера. Предвид геометрията на сферата, структурите с кухи сфери притежават устойчиви на налягане и твърди характеристики. Кухите сфери са с 4070% по-леки от тези в твърдо състояние.
Самовъзстановена термопластика
Докато във фибрите и пластмасите, подсилени с частици, се постигат подобрение на характеристиките и повишена якост чрез вграждане на влакна или частици от материал, различен от този, използван за матрицата, подобренията в качеството на самозагънати термопластици се постигат чрез подравняване на молекулна структура в полукристалните области в пластмасовата структура. Характеристиките на самозалепващите термопластични елементи са сравними с тези на пластмасите, подсилени с фибростъкло. Нивата на якост и твърдост са няколко пъти по-високи от тези на конвенционалните термопластични материали. Самозалепващите се термопластове имат по-голяма сила на удара, са по-стабилни при излагане на високи температури и по-устойчиви на износване. Разширението, причинено от топлината, е само половината. Едно предимство е възможността за чисто рециклиране. Освен това, самозагряващите се термопластове тежат по-малко от пластмасите, подсилени с фибростъкло.
ЕЛЕКТРОАКТИВНИ ПОЛИМЕРИ
Полимерите или композитните материали, изработени от пластмаса, които променят обема си (т.е. свиват или разширяват), когато са подложени на електрически заряд, се наричат електроактивни пластмаси. В лабораториите за развитие се работи понастоящем, например, върху визията за изкуствен мускул. Използвайки материали за морфинг, изследователите се стремят да променят формата и свойствата на самолета. В процеса те преследват различни подходи, чиято структура и начин на функциониране се различават съществено един от друг.
КОКОНИ-ДЪРВЕНИ КОМПОЗИТИ
За да се избегне използването на ценни тропически гори и по този начин да се снесат дъждовни гори, през последните години са разработени техники, които да направят дървесината от кокосови палмови насаждения, подходящи за мебелната промишленост и за подови настилки. Кокосовото дърво няма годишни пръстени. Характеризира се със своята петна, от която холандският производител Kokoshout произвежда името Cocodots. Тъй като дървото е значително по-трудно в периферията на багажника (външни 5 см), отколкото отвътре, това е предимно това дърво, което се използва за производство на материали. Кокосовото дърво само се свива и набъбва минимално и е по-трудно от дъб. Кокосовите дървесни композити се състоят от MDF ядро с дебелина 1218 мм, към която се нанася кокосово дърво.
МАТЕРИАЛИ, ОСНОВАНИ НА ФУНГА
Докато екологичните материали вече се съсредоточават върху използването на естествени влакна като подсилващ материал и естествени материали в композитни материали, редица изследователи и производители вече работят върху производствени процеси, които позволяват материалите да се отглеждат органично (например екологичен дизайн). Тук играят тук гъбични видове, например тези, които могат твърдо да обвържат органичните отпадъци. Не се изисква сурово масло. Процесът на биологично производство се основава на целулозата, открита в естествените отпадъчни продукти като обвивките на ориз и пшеницата, както и на лигнина като свързващ матричен материал. Нов процес използва принципите на растежа на нишковидния мицелиум на гъбичките, които в природата обикновено колонизират върху твърди субстрати като дървесина, почва и органични отпадъци, за да произвеждат твърди пени по естествен път. Фунгите създават мрежа от микроскопично малки резби, които здраво свързват различните органични отпадъчни материали.
БИОПЛАСТИКА, ОСНОВАНА НА ПОЛИАЛНА КИСЕЛИНА
Полимлечната киселина или полилактидът (PLA) е една от най-важните био-сурови пластмаси в настоящия дебат за устойчивостта, тъй като неговите свойства са сравними с тези на PET. Най-общо казано, био-суровите пластмаси не могат да се използват директно, но чрез смесване се смесват с агрегати и добавки, които отговарят на техните специфични цели. Макар че материалът е открит още през 30-те години на 20-ти век, наскоро е бил произведен в голям мащаб от NatureWorks.
BLINGCRETE
Ретрорефлективните повърхности се използват главно в области, в които безопасността е проблем и в модата. Типичните приложения включват отразяващи лепенки за велосипедисти и охранители. Ретро-отразяващата тъкан също е много популярна в дизайна на обувки. В изкуството материалът е открит едва напоследък. Рефлективният бетон, който понастоящем се разработва под името BlingCrete, е предназначен за маркиране на ръбове и опасни зони (напр. Стъпки, платформи) и проектиране на интегрирани системи за насочване на сгради и големи конструктивни елементи. Като се има предвид своето специално усещане, той може да се използва и в тактилни системи за насочване за слепи.
Luminoso
През 2008 г. под марката Luminoso стартира светлопропускащ дървен композитен материал със сходна структура. Подложките от фибростъкло се слоят между тънки дървени панели и се залепват със студено PU лепило. Повърхността е напълно запечатана. Изборът на дърво, пространството между слоевете и силата на светлинния плат може да повлияе на степента на пропускливост на светлината. Дървесината, използвана за облицоване на облицовки и делители в интериорни пространства и търговски панаири, трябва да бъде абсолютно безупречна, за да не се нарушава цялостното впечатление. Снимка, която е поставена зад комбинирания панел, ще бъде прехвърлена от другата страна, след като тя е осветена отзад. Дори филмите могат да бъдат проектирани върху материала.
Freshome би искал да благодари на д-р Sascha Peters за това, че ни запозна с тези иновативни материали и за това, че ни предложи да погледнем в книгата си. За всеки, който би искал да разбере повече за това как тези и други иновативни нови материали революционизират дизайна и архитектурата, книгата на д-р Питърс е достъпна за закупуване тук. Можете също така да сте в крак с новостите в материалните иновации, като прочетете онлайн списанието на д-р Петерс.
Бихме се радвали да чуем какво мислите за тези иновативни материали и ако се натъкнете на други, за които смятате, че трябва да знаем. Моля, оставете ни коментар по-долу.
